Частотно-фазовый детектор

,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическииРеспублик 921043 6) Дополнительное к авт. сеид-ву. (22) Заявлено 2307.80 (21) 2963255/18-21 51 М. Кп.з с присоединением заявки М -Н 03 О 13/00 Госуаарствеииый комитет СССР по делам изобретений и открытий. Дата опубликования описания 1504,82) Заявите 54) ЧАСТОТНО-ФАЗОВЫЙ ДЕТЕКТО 2 е т 5 н Иэобретени относится к импуль ой технике.Известен частотно-фазовый дискриминатор, содержащий фазовый триггер два блокирующих триггера, элемент И, четыре формирующих триггера, генератор единичного сигнала, генератор нулевого сигнала 11.Недостатком данного устройства является его сложность.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является частотно-фазовый детектор, содержащий цифровой частотно-фазовый различи- тель, токовый ключ и интегратор, выполненный на базе составного трайэистора, где токовый ключ состоит из трехкаскадного инвертора, регули рующего транзистора, эмиттер которого соединен через диод с общим проводом, а коллектор - с выходом предоконеч- . ного каскада инвертора, выход оконечного каскада которого подключен к ба- . зе ключевого транзистора и через ре". зистивный делитель - к базе регули рующего,транзистора 2).Однако этот детектор характеризуется недостаточной точностью.Цельюизобретения является повыще-, ие точности. 30 Поставленная цель достигается тем, что в частотно-фазовый детектор, содержащий цифровой частотно-фазовый раэличителЬ, входы которого соединены с входными шинами, а один выход подключен к входу токового ключа, состоящего из трехкаскадного инвертора, регулирующего транзисторного каскада и ключевого транзистора, эмиттер которого соединен с входом интегратора на составном транзисторе и через первый диод с вторым выходом цифрового частотно-фазового раэличителя, причем коллектор транзистора регулирующего каскада соединен с.коллектором транзистора второго каскада и с базой транзистора третьего каскада трехкаскадного инвертора, эмиттер транзистора второго каскада которого соединен с эмиттером транзистора регулирующего транзистора и через второй диод с общей шиной, введен дополнительный диод, включенный между эмиттером транзистора третьего каскада трехкаскадного ннвертора и базой транзистора регулиру. ющего каскада, причем база ключевого транзистора соединена с коллектором транзистора регулирующего каскада.На чертеже приведена электричес- кая схема предлагаемого детектора.Детектор содержит цифровой частотно-фазовый различитель 1, выполненный на 1 К-триггерах 2 и 3 и элементе 4 И-НЕ, токовый ключ 5, содер жащий трехкаскадный инвертор б на транзисторах 7,8 и 9, регулирующий каскад на транзисторе 10, диоде 11 и резисторе 12, ключевые транзистор 13 и диод 14, интегратор 15 на состав- О ном транзисторе 16, резисторах 17-19 и конденсаторе 20, и дополнительный диод 21. Входные сигналы поданы на входные 5шины 22 и 23, на шины 24 и 25.поданонапряжение питания, выходной сигналснимается с выхода 26.Детектор работает следующим .образом,Исходным состоянием триггеров 2и 3 различителя 1 является нулевое,Диод 14 заперт при этом напряжением,величина которого равна разностиуровня логической единицы на инверсном выходе триггера 3 и напряжением 25Уа = 2 Ео на входе интегратора (Еонапряжение отсечки вольт-ампернойхарактеристики диода или переходабаза-эмиттер транзистора. ОбычноЕ ж 0,75 В). На вход инвертора б синверсного выхода триггера 2 такжепоступает уровень логической единицы, поэтому транзистор 8 открыт, атранзисторы 9 и 10 заперты. Напряжение на выходе предоконечного каскада инвертора относительно общегопровода равно Е, поэтому транзистор13, к эмиттеру которого приложенонаПряжение У = 2 Ео, также заперт.Если импульс входной последовательЩности частоты Р опережает по фаЗеимпульс последовательности частотыГ, то первым опрокидывается в единичное состояние триггер 3. На егоинверсном выходе появляется уровеньлогического нуля, диод 14 открывается, напряжение на выходе токовогоключа снижается до уровня Ро, определяемого падением напряжения На диоде 14. Транзистор 16 начинает закрываться, напряжениена выходе детектора растет, конденсатор 20 заряжается.Этот процесс заканчивается после прихода на вход детектора импульса последовательности частоты Р, когдатриггер, 2 сначала опрокидывается вединичное состояние, а затем под действием нулевого сигнала с элемента 4оба триггера возвращаются в исходноесостояние.2 сли импульс входной последовательности частоты Г,отстает по фазе от импульса. последовательностичастоты Г, то первым опрокидываетсяв единичное состояние триггер 2. Уровень логического нуля синверсного выхода триггера поступает на вход инвертора б, Транзистор 8 закрывает- . ся, а транзисторы 9, 10 и 13 открываются. При этом транзистор 10 устанавливается в режим, при котором напряжение на его коллекторе стабилизируется на уровне 4 Е, равного сумме падений напряжения на переходах баэа-эмиттер транзисторов 9 и 10 и диодов 11 и 21, а напряжение на выходе токового ключа повышается до уровня ЗЕ,. Транзистор 16 начинает открываться, напряжение на выходе детектора падает, конденсатор 20 разряжается. Процесс заканчивается после прихода на вход детектора импульса последовательности частоты ГТаким образом, в процессе работы частотно-фазового детектора выходное напряжение открытого токового ключа ограничивается на уровне +Ео ртносительно напряжения У = 2 Е на входе интегратора.Отсутствие резистивного делителя в цепи базы регулирующего транзисто" ра повышает точность детектирования за счет жесткой стабилизации верхнего уровня токового ключа. Непосредственная связь ключевого транзистора с выходом инвертора и включение диода между базой регулирующего транзистора и выходом эмиттерного повторителя оконечного каскада инвертора, а также уменьшение пределов изменения напряжения на выходе предо . конечного каскада инвертора позволяет увеличить быстродейСтвие частотно- Фазового детектора. Формула изобретения1частотно-фазовый детектор, содержащий цифровой частотно-фазовый различитель, входы которого соединены с входными шинами, а один выход подключен к входу токового ключасостоящего из трехкаскадного инвертора, регулирующего транзисторного каскада и ключевого транзистора, эмиттер которого соединен с входом интегратора на составном транзисторе и через первый диод с вторым выходом цифрового частотно-фазового различителя, причем коллектор транзистора регулирующего каскада соединен с коллекТором транзистора второго каскада с базой транзистора третьего каскада трехкаскадного инвертора эмиттер транзистора второго каскада которого соединен с эмиттером транзистора регулирующего транзистора и через второй диод с общей шиной, о,т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью ловышения точности, в него введен дополнительный диод, включенный между эмиттером транзистора третьего каскада трехкаскадного инвертора и базой транзистора регулирующего каскада, причемТираж 954 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 5, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5каэ 2377/72 113 Филиал ППП Патент,-г. Ужгород, ул. Проектная, 4 база ключевого транзистора соединена с коллектором транзистора регулирующего каскадаИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе5 1. Авторское свидетельство СССР М 744912, кл. Н 03 О 13/00,22.03.78.