Фазовый детектор

(54) жащи затв ного ненн ного част втор ра,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ57) 1,ФАЗОВЫЙ ДЕТЕКТОР, содерполевой транзистор, первый р которого является входом опор- сигнала, последовательно соедие усилитель-ограничитель вход- сигнала и первый фильтр нижних т, выход которого подключен ко му затвору полевого транзистотакже второй фильтр нижнихчастот, вход которого соединен состоком полевого транзистора .и черезнагрузочный резистор с источникомпитания, а выход является выходомфазового детектора, причем исток полевого транзистора соединен с общейшиной, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности детектирования, введены два амплитудных детектора и корректирующий блок,первый и второй входы которого подсоединены соответственно к выходампервого и второго амплитудных детекторов, а выход соединен по постоянному току с одним из затворов поле-,вого транзистора, входы первого ивторого амплитудных детекторов подключены соответственно к первомузатвору полевого. транзистора и к выходу усилителя-ограничителя входного сигнала.11072 б 8 2, Детектор по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что корректирующий блок выполнен на аналогичном фазовому детектору полевом транзисторе и резистивном делителе напряжения, при этом первый и второй затворы полевого транзистора являются соответственно первым и вторым вхоИзобретение относится к радиотехнике и может быть использовано всистемах фазовой синхронизациигетеродинов, передатчиков, синтезаторов частот, работающих при частотах сравнения, находящихся в дециметровом диапазоне длин волн,Фазовые детекторы, выполненныена полупроводниковых диодах, имеютневысокие значения крутизны характеристики и коэффициента передачи,чтоприводит к необходимости использования больших уровней выходных сигналов. Ламповые схемы требуют высокого анодного питания и больших токовпо накальной цепи, что усложняет источник питания.Фазовые детекторы на цифровых интегральных микросхемах работают начастотах вплоть до 10-20 МГц. Дальнейшее увеличение значений частотсравнения сдерживается ограниченностью частотного диапазона цифровых интегральных микросхем. Крометого, с ростом частоты у них резкоувеличивается токопотребление,Известен фазовый детектор, содержащий последовательно соединенныеключ, элемент памяти и фильтр нижних частот, а также канал формирования опорного сигнала, причем выходэтого канала соединен с управляющимвходом ключа 11.Данный фазовый детектор относится к детекторам типа выборка - запоминание и отличается недостаточно 35большим диапазоном рабочих частот.Частоты сравнения данного фазовогодетектора в зависимости от выбранной элементной базы колеблются от20 до 30 МГц и не более, 40Наиболее близким по технической.сущности к изобретению является фазовый детектор, содержащий полевойтранзистор, первый затвор которогоявляется входом опорного сигнала, 45последовательно соединенные усилитель-ограничитель входного сигналаи первый фильтр нижних частот, выход которого подключен к второмузатвору полевого транзистора, а дами корректирующего блока, вход резистивного делителя напряжения соединен со стоком полевого транзистора и через резистор с источником питания, исток полевого тран. зистора подключен к общей шине,а выход резистивного делителя напряжения является выходом корректирующего блока. также второй фильтр нижних частот,вход которого соединен со стокомполевого транзистора и через нагрузочный регистр - с источником питания, а выход является выходом фазового детектора, при этом ист,к полевого транзистора соединен с общейшиной 2 1Известный фазовый детектор отличается нестабильностью постояннойсоставляющей на стоке транзистора вдиапазоне температур и в зависимости от уровня высокочастотных сигналов на затворахЦель изобретения - повышение точности детектирования,Поставленная цель достигаетсятем, что в фазовый детектор, содержащий полевой транзистор, первыйзатвор которого является входомопорного сигнала, последовательносоединенные усилитель-ограничительвходного сигнала и первый фильтрнижних частот, выход которого подключен ко второму затвору полевоготранзистора, а также второй фильтрнижних частот, вход которого соеди.нен со стоком полевого транзистораи через нагрузочный резистор с источником питания, а выход являетсявыходом фазового детектора, причемисток полевого транзистора соединен с общей шиной, введены два амплитудных детектора, и корректирующий блок, первый и второй входы которого подсоединены соответственнок выходам первого и второго амплитудных детекторов, а выход соединенпо постоянному току с одним из затворов полевого транзистора, входыпервого и второго амплитудных детекторов подключены соответственно кпервому затвору полевого транзистора и к выходу усилителя-ограничителя входного сигнала,Кроме того, корректирующий блоквыполнен на аналогичном фазовомудетектору полевом транзисторе и резистивном делителе напряжения, приэтом первый и второй затворы нолевого транзистора являются соответствен:но первым и вторым входами корректирующего блока, вход резистивногоделителя напряжения соединен со стоком полевого транзистора и черезрезистор с источником питания, исток полевого транзистора подключен 5к общей шине, а выход реэистивногоделителя напряжения является выходомкорректирующего блока,На фиг. 1 представлена функциональная электрическая схема предлагаемого фазового детектора; нафиг. 2 - принципиальная электрическая схема корректирующего блока.Фазовый детектор содержит полевой транзистор 1, первый затвор 15которого является входом 2 опорнбгосигнала, последовательно соединенные усилитель-ограничитель 3 входного сигнала 4 и первый фильтр 5нижних частот, выход которого подключен к Второму затвору полевоготранзистора 1, второй фильтр б нижних частот, вход которого соединенсо стоком полевого транзистора 1и через нагрузочный резистор 7с источником 8 питания, первый ивторой амплитудные детекторы 9 и 10,входы которых подключены соответственно к первому затвору полевоготранзистора 1 и к выходу усилителя-ограничителя 3 входного сигнала4, корректирующий блок 11, выходкоторого соединен по постоянномутоку с одним иэ затворов полевоготранзистора 1, при этом корректирующий блок 11 содержит аналогичный 35полевой транзистор 12 и резистивныйделитель 13 напряжения, первый ивторой затворы полевого транзистора12 являютсй соответственно первым ивторым входами 14 и 15 корректирующего блока 11, резистивный делитель13 напряжения соединен со стокомполевого транзистора 12 и через резистор 16 - с источником 8 питания,выход резистивного делителя 13 напряжения является выходом 17 корректирующего блока,Фазовый детектор работает следующим образом,Опорный и,входной сигналы поступают на первый и второй входы 2 и 4фазового детектора, при этом входнойсигнал получает дополнительное усиление и ограничение на определенномуровне в пределах изменения мощностивходного сигнала. Высшие гармоникиотфильтровываются фильтром 5 нижнихчастот. При совпадении частот опорного гетеродина и входного сигналана стоке полевого транзистора 1 (нанагруэочном резисторе 7) выделяется 60 напряжение, величина и полярностькоторого зависит от соотношения фаэуказанных сигналов, Высокочастотныесоставляющие с частотами 1, и 1 икратные им отфильтровываются фильтром б нижних частот. Часть мощностисигналов , и 1 ответвляется на амплитудные детекторы 9 и 10. Полученное в результате детектирования постоянное напряжение поступает на корректирующий блок 11. Изменение уровня постоянной составляющей напряжения на стоке полевого транзистора 1,возникающее при воздействии на затворы полевого транзистора 1 мощностисигналов 1, и 1, компенсируется изменением рабочей точки полевого транзистора 1. Изменение положения рабочей точки указанного транзистора достигается подачей управляющего напряжения на один .из его затворов, причем управляющее напряжение формируется в корректирующем блоке 11 изпостоянных напряжений, полученныхв результате детектирования.Таким образом, увеличение уровнямощности сигнала на каком-либо входе фазового детектора приводит куменьшению уровня постоянной составляющей напряжения на стоке полевоготранзистора 1, за счет напряженияуправления, поступающего с корректирующего блока 11, он возвращаетсяв исходное состояние, равное первоначально выбранному значению уровняпостоянной составляющей напряжения,Температурная нестабильность уровняпостоянной составляющей напряжениякомпенсируется выбором соответствующего режима работы полевого транзистора 12 корректирующего блока 11,поскольку характер изменения тока вдиапазоне температур зависит от величины тока, протекающего через полевой транзистор. Первоначальнаярегулировка фазового детектора осуществляется с помощью резистивногоделителя 13 напряжения,Технико-экономическое преимущество предлагаемого фазового детектора по сравнению с известным состоит в том, что за счет отслеживания уровней мощности входных сигналов он позволяет подцерживать уровень постоянной составляющей напряжения на выходе фазового детектора вшироком диапазоне мощностей входныхсигналов, эа счет температурной компенсации поддерживается постоянствоуровня постоянной составляющей выходного напряжения в,диапазоне температур, в результате чего повышается точность детектирования.1107268 Тираж 862.: ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Закаэ . 5774/41 Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная,4 Составитель В.ЦветковРедактор Н.Пушненкова Техред Т. Маточка . Корректор М.Демчик