Фазовый дискриминатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК зш Н 03 2 13/00 ОП ИЕ О ЕТ ЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМЮ СВИД(56) 1, Заявка Великобритании9 2020950 кл. Н 03 К 11/00,21. 11. 79.2, Авторское свидетельство СССРР 809481, кл. Н 03 Э 13/00, 1976(54)(57) ФАЗОВЫЙ ДИСКРИМИНАТОР, содержащий два усилителя-ограничителя,первый элемент И, инвертор, три дифференцирующие цепи, одновибратор идва триггера, причем первый вход первого элемента И соединен с выходомпервого усилителя-ограничителя и свходами инвертора и первой дифференцирующей цепи, к выходу которой подключен вход одновибратора, соединенного выходом с входом м первого триггера, выход инвертора через вторую ЯО 1125741 А дифференцирующую цепь подключен к входу Й второго триггера, выходы триггеров являются выходами фазового дискриминатора, а вход второго усилителя-ограничителя - сигнальным входом фазового дискриминатора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены фазовращатель и второй элемент И, причем фазовращатель включен на входе первого усилителя-ограничителя, вход фазовращателя является опорным входом фазового дискриминатора, второй элемент И первым входом соединен с выходом инвертора, вторым входом через третью дифферен.- Э цирующую цепь - с выходом второго усилителя-ограничителя, выходом " с входом 5 второго триггера, выход пер- С вого элемента И соединен с входом первого триггера, а второй вход пе вого элемента И - с выходом третье дифференцирующейцепи.Изобретение относится к радиотехнике и.может быть использованодля сравнения по фазе двух синусоидальных напряжений одинаковой час-тоты. 5Известен фазовый дискриминатор,содержащий два элемента И и дватриггера, входы Й которых черезинвертор соединены с источникомопорного сигнала, источник входного 10сигнала подключен к первому входупервого элемента И, выход которогосоединен со счетным входом первоготриггера, прямой выход первого триггера соединен первым входом второгоэлемента И и со счетным входом второго триггера, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, при этом второй вход первого элемента И соединен с выходом 20второго элемента И 1 3.Недостатком этого фазового дискриминатора является отсутствие двухвыходов, индицирующих как опережениепо фазе входного сигнала опорным,так и отставание,Наиболее близким к предложенномуявляется фазовый дискриминатор, содержащий два усилителя-ограничителя,ЭОпервый элемент И, инвертор, тридифференцирующие цепи, одновибратори два триггера, причем первый входпервого элемента И соединен с выходом первого усилителя-ограничителя 35и с входами инвертора и первой диффеФренцирующей цепи, к выходу котороиподключен вход одновибратора, соединенного выходом с входом Р первого триггера, выход инвертора через 40вторую дифференцирующую цепь подключен к входу % второго триггера,выходы триггеров являются выходамифазового дискриминатора, а входвторого усилителя-ограничителя - сиг нальным входом фазового дискриминатора, опорным входом фазовогодискриминатора является вход первогоусилителя-ограничителя, выход второгоусилителя-ограничителя подключен к 50второму входу первого элемента И,выход которого через четвертую дифференцирующую цепь подключен к 5-входу первого триггера и через второйинвертор к входу третьей дифференцирующей цепи, выход которой черезвторой одновибратор соединен свходом второго триггера 1 21. Однако известный фазовый дискриминатор имеет недостаточную помехоустойчивость, так как два его канала,6соответствующие двум выходам, работают от разных фронтов сигнала, прошедшего через усилитель-ограничитель, а они смещаются в разные стороны при действии низкочастотной помехи.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости фазового дискриминатора.Указанная цель достигается тем, что в фазовый дискриминатор, содерЖащий два усилителя, первый элемент И, инвертор, три дифференцирующие цепи, одновибратор и два триггера, причем первый вход первого элемента И соединен с выходом первого усилителя-ограничителя и с входами инвертора и первой дифференцирующей цепи, к выходу которой подключен вход одновибратора, соединенного выходом с входом й первого триггера, выход инвертора через вторую дифференци. рующую цепь подключен к входу Р второго триггера, выходы триггеров являются выходами фазового дискриминатора, а вход второго усилителя- ограничителя - сигнальным входом фазового дискриминатора, введены фазовращатель и второй элемент И, причем фазовращатель включен на входе первого усилителя-ограничителя, вход . фазовращателя является опорным входом фазового дискриминатора, второй элемент И первьм входом соединен с выходом инвертора, вторым входом через третью дифференцирующую цепь " с выходом второго усилителя-ограничителя, выходом - с входом 5 второго триггера, выход первого элемента И соединен с входом 5 первого триггера, а второй вход первого элемента И - с выходом третьей дифференцирующей цепи. На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема фазового дискриминатора.Устройство содержит первый 1 ивторой 2 усилители-ограничители, первый элемент И 3, инвертор 4, первую 5,вторую 6 и третью 7 диффренцирующиецепи, одновибратор 8, первый 9 ивторой 10 триггеры, фазовращатель 11и второй элемент И 12,фазовый дискриминатор работаетследующим образом.3 11257На вход фазовращателя 11 подается исследуемое напряжение, а на вход второго усилителя-ограничителя 2 - опорное синусоидальное напряжение. На выходе первого триггера 9 появляются импульсы напряжения положительной полярности, следующие с частотой опорного напряжения, когда исследуемое напряжение сдвинуто отно" сительно опорного на угол д, вели О чина которого определяется неравен- ством 41 15 где(2) Значение Ч задается фазовращателем 11, а фазовый угол Ч соответствует длительности импульса положительной полярности, вырабатываемого одновибратором 8.Более высокая помехоустойчивость предлагаемого фазового дискриминатора обеспечивается более совершенной схемой управления триггерами 9 и 10. В известном устройстве для формирования импульсов управления Ч - фазовый угол, соответствующий ширине импульса одновибратора 8;Ч "; Фазовый сдвиг фазовращателя 11.Если справедливо неравенство то импульсы напряженияположительной полярности появляются на выходе второго триггера 10. Кроме того, из соотношений (1) и (2) следует, что существует зона сдвигов фаз, в пределах которой импульсы отсутствуют одновременно на обоих выходах фазового дискриминатора, т,е. на прямых выходах первого 9 и второго 10триггеров напряжения равны нулю.С выходов первого 1 и второго 2 усилителей-ограничителей снимаются 35 прямоугольнье по форме напряжения (меандр). Выходное напряжение первого усилителя-ограничителя 1 посту-. пает на один из входов первого элемента И 3, а на вход инвертора 4 и 40 через первую дифференцирующую цепь 5 на запуск одновибратора 8. Последний запускается импульсами напряжения положительной полярности, формируемыми первой дифференцирующей цепЬю 5 45 из положитеяьных перепадов напряжени выходных сигналов первого усилителя- ограничителя 1 (перепад напряжения с низкого уровня на высокий). При этом на выходе одновибратора 8 фор мируются импульсы напряжения положительной полярности, которые устанавливают первый триггер 9 в нулевое состояние (триггеры 9 и 10 реагируют на запускающие импульсы положитель иой полярности). По входу,5 первый триггер 9 запускается положительными импульсами напряжения которые могут поступать с выхода первого элемента И 3, Выходной сигнал первого элемента И 3 является логическим произведением выходных сигналов первого усилителя-ограничителя 1 и третьей дифференцирующей цепи 7. На прямом выходе первого триггера 9 присутствуют импульсы напряжения положительной полярности, совпадающие по частоте с опорным сигналом, только при выполонении условия (1), т.е. когда присутствующие на входах первого триггера 9 запускающие импульсы не совпадают во времени. В противном случае, т.е. когда отсутствуют импульсы на входе 5 первого триггера 9, на прямом выходе этого триггера 9 - "0".На вход Р второго триггера 10 с частотой опорного напряжения поступают импульсы напряжения положительной полярности, формируемые с помощью инвертора 4 и второй дифференцирующей цепи 6 из отрицательного перепада напряжения (перепад с уровня логической "1" на уровень логического "0") выходного сигнала первого усилителя- ограничителя 1, Если выполняется условие (2), то на вход В второго триггера 10 поступают импульсы напряжения положительной полярности с выхода второго элемента И 12. Эти импульсы являются логическим произведением проинвертированного сигнала первого усилителя-ограничителя 1 и выходных импульсов третьей дифференциальной. цепи 7, соответствующих положительным перепадам выходных сигналов второго усилителя-органичителя 2. В результате на прямом выходе второго триггера 10 присутствуют импульсы напряжения положи.тельной полярности. Если условие (2) не выполняется, то импульсы на входе 5 второго триггера 10 отсутствуют, поэтому напряжение на прямом выходе этого триггера 10 равно нулю.1125741 Составитель Г, КаракозовНиколайчук Техред М,Кузьма Корректор М, Максимишине П ое Тираж 861 ИИПИ Государственног по делам изобретен 5, Москва, Ж, Раук 3 к Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 триггерами используется информация,заложенная в половине отрицательныхи положительных перепадов выходныхнапряжений усилителей-ограничителей.В результате наложения помехи на 5исследуемый сигнал может нарушитьсяравенство по длительности между положительной и отрицательной полуволна.ми исследуемого сигнала, что сказывается на выходном сигнале усилителя О ограничителя 2 и приводит к сбою в работе фазового дискриминатора.В предлагаемом фазовом дискримионаторе используется положительный и отрицательный перепады выходного напряжения первого усилителя-ограничителя и только положительный перепад выходного напряжения второго усилителя-ограничителя, что дает возможность отстроиться от помехи.