Фазовый дискриминатор

( ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Щг 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРВ 1249691, кл. К 03 Р 13/00, 1983.(57) Иэобретение .относится к радиотехнике. Цель кэобретения - уменьшение искажений формы выходного сигнала. Фазовый дискриминатор содержитформирователи 1 и 2 импульсов, одновибраторы 3 и 4, эл-ты И 5, 6, 9, 10,11, 12, 17, 18 и 19,триггеры 7, 8,15 и 16, эл-ты ИЛИ 13 и 14, раэнополярные пороговые эл-ты 20 и 21,алгебраический сумматор 22, фильтр23 нижних частот и эл-т ИЛИ-КЕ 24.Цель достигается за счет обеспечениянеизменности полярности выходногосигнала на время выхода измеряемогофазового сдвига иэ диапазона линейного измерения и запоминания этойполярности в соответствии со знакомразности входных частот, 2 ил,41541625 частотам сравниваемых сигналов соответственно. Формирователии 2 опр деляют моменты возникновения импульсов, а оццовибраторы 3 и 4 их длительность, которая должна быть одина.кова у импульсов обеих последователностей и превышать по величине половину периода следования импульсовпри всех допустимых отклонениях регулируемой частоты, Оценка величин:,разности фаэ двух импульсных последо вательностей осуществляется за счет измерения временного интервала между Ьг ентами Формирования передних ,ро тов нормированных импульсов разныхпоследовательностей, При этом каждомуимпульсу одной иэ последовательцосТг. ставится в с-,ответствие только один импульс другой последовательности и в зависимости от того, какой из эти. двух импульсов формируется раньше, на выходе соотв: гствующем этому ь. пульс,: ь.,цала,о.ганизована импльепоследовательцц гь той же частоты,что и на входе, цо с длительностьюимпульсов, рапирой измеряемом; цвалу вречеяц, Е гц импульс Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах регулирования частоты и фазы.Цель изобретения - уменьшение ис 5 кажений формы выходного сигнала.На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого фазового дискриминатора; ца фиг,2 диаграммы, поясняющие его работу.Фазовый дискриминатор содержит два канала, каждый иэ которых состоит иэ формирователя 1(2) импульсов, одновибратора 3(4), первого элемента И 5(6), первого триггера 7(8), второ го элемента И 9(10), четвертого элемента И 11(12), элемента ИЛИ 13(14), второго триггера 15(16) и пятого элемента И 17(18), третий элемент И 19, два раэцополярцых пороговых 20 элемента 20 и 21, алгебраический сумматор 2, фильтр 23 нижних частот, элемент ИЛИ-НЕ 24.Фазовый дискриминатор работает сдедующим образом.В линейном диапазоне измеренис помощью формирователейи 2 и одновибраторов 3 ц 4 сравниваемые сцг налы преобразуются к виду двух последовательностей нормированных по 30 длительности (фцг. 2 а,б) ипульсов, частоты следовация которых равны выходе одновибратора 3 сформирован раньше импульса на прямом выходе одцовибратора 4, то выходной импульсный сигнал сформирован на выходе элемента И 9 (фиг. 2 и), в противном же случае - на выходе элемента И 1 О (фиг. 2 к).Организация импульсного сигнала на выходе того или другого элемента И 9 или О происходит эа счет того, что первый нормированный импульс любой последовательности поступает на вход триггера 7(8) соответствующего канала, В сработанном состоянии сигнал с выхода триггера 7(8) одного канала (фиг. 2 в,г) запрещает прохождение импульсов на вход триггера 7(8) другого канала. С этой целью на входах триггеров 7 и 8 установлены элементы И 5 и 6 которые в зависимости от состояния триггера 7(8) другого канала пропускают или нет нормированный импульс на вход триггера 7(8) в своем канале. С другой стороны, сработанное состояние триггера 7(8) обеспечивает разрешение на прохождение через элемент И 9 или 1 О собственного канала импульсного сигнала, формируемого на инвертирующем выходе одновибратора другого канала.В результате на выходе элемента И 9 или 1 О формируется импульс с длительностью, равной измеряемому интер., валу времени. До тех пор, пока фазовый сдвиг двух сравниваемых импульсных последовательностей не превьппает значения, при котором в течение каждого периода существует такой момент времени, когда на прямых выходах обо их одновибраторов 3(4) импульсы отсутствуют одновременно, выходной сигнал фазового дискриминатора находится в пропорциональной зависимости от измеряемого фазового сдвига, В рассматриваемой ситуации в каждый период ца выходе общего элемента И 19 формируются импульсы, которые поступают на входы сброса триггеров 7 и 8 через элементы И 17 и 18. Разрешение на прохождение установочных импульсов через элементы И 18 и 9 определяется состоянием триггеров 15 и 1,., которые в совокупности с элементамц И 11 и 12 обеспечивают следующий алгоритм раоты.При изменениях фазового сдвнга в диапазоне +180 п все сигналы, поступ:ющие на вход элементов И 11, ГТИ 13 работающего кцала формчру 145416ются да того момента, когда ца выха - де элемента И 19 будет сформирован импульс сброса триггеров 7 и 8 в исходное состояние. В этом случае в5 каждый период входной импульсной последовательности на выходе элементов И 11, ИЛИ 13 сформирован импульс (фиг. 2 д,е), который, поступая ца соответствующий вход триггера 15 или 16, устанавливает его в состояние (фиг. 2 ж,з), при котором элемент И 17 или 18 подготовлен к тому, чтобы,в момент формирования сбросового импульса обеспечить его поступление на вход триггера 7 или 8 в исходное состояние (фиг. 2 в,г). При выходе измеряемого фазового сдвига за пределы линейного диапазона измерения сначала прекращается формирование импульса на выходе элемента И 19, а затем, когда фазовый сдвиг вновь попадает в линейный диапазон измерения, цо имеет противоположный знак таму, при котором ан выходил из этого диапаза на, в момент формирования импульса на выходе И 19, элементы И 17 и 18 закрыты. Последнее определяется тем, что при превышении фазовым сдвигом 180 изменяется очередность паступле ния импульсов сравниваемых последовательностей. Изменение этой очередности приводит к тому, что на выходе элемента И 11 или 12 импульсы (фиг.2 е) формируются с задержкой по отношению к сбрасовым импульсам, формируемым на выходе элемента И 19. В результате срабатывания триггера 15 или 16 также запаздывает относительно времени существования сбрасовый импульс 40 и установки триггеров 7 и 8 в исходное состояние не происходит.Таким образом, до тех пор, пока знак фазового сдвига, а следаватепьно и очередность формирования импульсов на выходах однавибратаров 3 и 4 вновь не будут соответствоватьтем значениям, при которых произошло срабатывание триггера 7 или 8 (фиг. 2 г), фазовый дискриминатор находится в насыщенном состоянии, при котором импульсы на выходе работающего канала имеют неизменную длительность. Выход из этого состояния может произойти скачкообразно (фиг. 2 л), цо без изменения полярности выходногосигнала. Введение в каждый канал фазового дискриминатора триггера 15(16) ухуд шает помехазащищеццасть схемы, так как в линейном диапазоне измерения появляется воэможность ложного срабатывания триггеров 7 и 8, которое уже не ликвидировано в следующий период обработки входной информации и, следовательно, приводит к неправильному изменению полярности выходного сигнала. Исключить такую возможность удается за счет введения в схему фа" зовога дискриминатора двух разнополярцых пороговых лемецтов 20 и 21, элемента ИЛИ-НГ 24 и двух элементов ИЛИ 13 и 14. При работе в .пинейном диапазоне измерения аба пороговых разцоцолярных элемента 20 и 21 отпущены, При этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ 24 сформирован управляющий сигнал, который, поступая через элементы ИЛИ 13 и 14 на входы триггеров 15 и 16, удерживает последние в сработанном состоянии (фиг, 2 ж и з). Это определяет постоянную готовность элементов И 17 и 18 к тому, чтобы обеспечить беспрепятственное поступление сбрасавых импульсов с выхода элемента И 19 на входы сброса триггеров 7 и 8, Поскольку входы разнополярньж пороговых элементов 20 и 21 подключены к выходу фильтра 23 низкой частоты, то возможные в результате помех ложные срабатывания триггеров 7 и 8 не смогут привести к таму, что в интересующем нас диапазоне измерения эти триггеры 7 и 8 не установлены в исходное состояние. Таким образом в линейном диапазоне измерения помехоустойчивость сохраняется. При выходе фазового сдвига из линейного диапазона измерения один из разнополярных пороговых элементов 20 или 21 оказывается в сработанном состоянии, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 24 сигнал управления отсутствует и работа схемы опять осуществляется по описанному алгоритму.Формула изобретенияФазовый дискриминатор, содержащий два канала, каждый иэ которых содержит последовательно соединенные формирователь импульсов, вход которого является входом канала, одновибратор, первый элемент И, первый триггер и второй элемент И, выход которого является выходом канала, а также общий для обоих каналов третий эле(Риг. 2 мент И, соответствующие входы которого подключены к инверсным выходам одновибраторов каждого канала, при этом инверсный выход одновибратора5 каждого из каналов подключен к второму входувторого элемента И противоположного канала, а инверсный выход первого триггера каждого из каналов подключен к второму входу первого элемента И противоположного канала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения искажений формы выходного сигнала за счет обеспечения неизменности полярности выходно го сигнала на время выхода измеряемого фазового сдвига из диапазона линейного измерения и запоминания этой полярности в соответствии со знаком разности входных частот, в каждый 2 О канал введены последовательно соединенные и включенные между выходом первого триггера и его входом сброса четвертый элемент И, элемент ИЛИ, второй триггер и пятый элемент И, по следовательно соединенные алгебраический сумматор, входы которого подключены к выходам соответствующегоканала, и фильтр нижних частот, атакже два разнополярных пороговыхэлемента и элемент ИЛИ-НЕ, при этомвыход фильтра нижних частот подключенк объединенным входам разнополярных.пороговых элементов, выходы которыхподключены к соответствующим входамэлемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к объединенным вторым входамэлементов КПИ обоих каналов, второйвход четвертого. элемента И каждогоканала подключен к объединенным первому входу первого элемента И и входусброса противоположного канала, атретий вход четвертого элемента Икаждого канала подключен к второмувходу второго элемента И противоположного канала, а выход третьего элемента И подключен к объединенным вторым входам пятых элементов И каждогоканала.