Частотно-фазовый компаратор

, 14500 4 Н 03 0 13/О ОСУДАРСТВЕННЫЙО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИРИ ГКНТ СССР ИТЕТРЬПИЯМ 4-21 ас- аный омпаратор. 1 ил(56) Авторское свидетельство СССРР 1115204, кл. Н 03 Р 13/00, 1983Авторское свидетельство СССР У 1077057, кл, Н 03 1 7/18, 1981.(54) ЧАСТОТНО-ФАЗОВЫЙ КОМПАРАТОР (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в синтезаторах частоты. Цель изобретения - увеличение быстродействия компаратора, а также расширение функциональных воэможностей - достигается за счет индикации наличия неравенства и знака разности частот. Для этого в компаратор введены третий логическийэлемент И 8, логический элемент ИЛИ12 и использованы одновибраторы сповторным запуском. На чертеже такжепоказаны частотно-фазовый детектор 1одновибраторы 2 и 3, Э-триггеры 4 и5, элементы И б, 7, блок 9 синхронизации, содержащий элемент 10 задержки с инверсией и элемент И 11. Частотна-фазовый детектор 1 содержиттриггеры 13 и 14 элементы И 15. Начертеже показаны шины 16 и 17 выходной и опорной частоты соответственновыходные шины 18-22. Изобретение позволяет повысить быстродействие устройства фазовой автоподстройки чтоты, в котором используется данИзобретение относится к импульсной технике и может быть использова" но в синтезаторах частоты.Цель изобретения - увеличение быстродействия компаратора, благодаря5 чему повышается быстродействие устройства фазовой автоподстройки частоты, в котором используется этот компаратор, а также расширение Функциональных воэможностей за счет индикации наличия неравенства и знака разности частот.На чертеже приведена Функциональная схема устройства. 15Частотно-Фазовый компаратор содержит частотно-фазовый детектор 1, первый и второй одновибраторы 2 и 3, первый и второй Р-триггеры 4 и 5, первый, второй и третий элементы И 20 6-8, блок 9 синхронизации, включающий элемент 10 задержки с инверсией и элемент И 11, а также элемент ИЛИ 12. Частотно-фазовый детектор 1 содержит первый и второй триггеры 13 и 25 14 и элемент И 15, Кроме того, на чертеже показаны шинь 1 16 и 17 входной и опорной частот соответственно с первой по пятую выходные шины 18-22.Шина 16 соединена с входами син хронизации первого и второго одновибраторов 2 и 3, первого и второго Р-триггеров 4 и 5 и первым входом синхронизации частотно-фазового де" . тектора 1, второй вход синхронизации которого соединен с шиной 17, а первый и второй выходы соецинены с первой и второй выходными шинами 18 и 19. Прямой выход первого одновибратора 2 иинверсный выход второго одно- вибратора 3 соединены с Р-входами соответственно второго и первого Р-триггеров 5 и 4, прямые выходы которого соединены с первыми входами второго и первого элементов И 7 и 6 соответственно, а инверсные выходы соединены с вторыми входами первого и второго элементов И 6 и 7, а также входами установки в "1" и "0" частотно-Фазового детектора 1. Первый и второй входы третьего элемента И 8 соединены с прямыми выходами первого и второго Р-триггеров 4 и 5, а выход - через блок 9 и элемент ИЛИ 12 соединен с входом. установки "Исходное состоя-. ние частотно-фазового детектора 1,1155 выход "Синфаэность" которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 12. Выходы первого, второго и третьего элементов И 6-8 соединены соответственно с третьей, четвертой и пятойвыходными шинами 20-22.В частотно-фазовом детекторе 1инверсные выходы первого и второготриггеров 13 и 14 являются первым ивторым выходами частотно-фазового детектора 1 и соединены соответственнос первым и вторым входами элементаИ 15, выход которого является выходом "Синфазность" частотно-фазовогодетектора 1, первым и вторым входамисинхронизации которого являются тактовые входы первого и второго триггеров 13 и 14, входами установки в "1"и "0" являются входы сброса триггеров13 и 14, их входы установки объединены и образуют вход установки "Исходное состояние частотно-фазовогодетектора 1, а Р-входы соединены собщей шиной,Блок 9 содержит последовательносоединенные элемент 10 и элементИ 11, выход которого образует выходблока 9, а второй вход соединен свходом элемента 10 и образует входблока 9,Устройство работает следующим образом.Частотно-Фазовый компаратор работает следующим образом.Установка требуемого номинала часиоты настройки частотного тракта осуществляется путем установки длительностей импульсов первого и второгоодновибраторов 2 и 3. Выбор этихдлительностей осуществляется из необходимости формирования на оси частот"окна , внутри которого значение измеряемой частоты Х ь, считается соответствующим заданному Й,о . ЧастотаГь считается соответствующей заданной в интервале Й+ йЕ. Исходя изэтого для первого одновибратора 2 устанавливается длительность1а для второго одновибраВП 1 Эл 1тора -О 11 +Рассмотрим следующие режимы рабо-ты,1,(од- )На выходе одновибраторов 2 и 3 вырабатываются импульсы 1 и л 1, дли 1тельность которых меньше 7 = свхПервый Р-триггер 4 устанавливаетсяв "1", а второй Р-триггер 5 - в "0".з 14500Частотно-фазовый детектор 1 устанавливается по входу установки в "0" вположение, при котором на его выходевырабатывается сигнал, обеспечивающий увеличение измеряемой частоты смаксимально возможной скоростью. Навыходе первого элемента И 6 вырабатывается сигнал, индуцирующий соотношение частот.2(йод Г) (й вЕоп+й), т.е.частота Йнаходится по выбранномукритерию в номинале. При этом обаЭ-триггера 4 и 5 устанавливаются в"1". На выходе третьего элемента И 8вырабатывается сигнал равенства эа"данному номиналу. Блок 9 вырабатывает импульс установки частотно-фазового детектора "1" в "Исходное состояние". На первом и втором выходахчастотно-фазового детектора 1 вырабатываются сигналы точной настройки,как и в традиционных схемах.3, Й 7 (Й+И),Первый 0-триггер 4 устанавливается 25в "0", второй Р - триггер 5 - в "1", навыходе второго элемента И 7 появляется сигнал, индицирующий состояниечастот. Частотно-фазовый детектор ус"танавливается в "1". При этом на втором его выходе вырабатывается сигнал,обеспечивающий уменьшение частоты смаксимально возможной скоростью,Таким образом, частотно-фазовыйкомпаратор (в замкнутой системе регулирования) позволяет осуществить перестройку частоты с максимально возможной скоростью. Реализуется принципоптимального управления, Выигрыш вбыстродействии относительно извест 40ного компаратора порядка 3-х раз.Количественная оценка положительного эффекта основана на следующихпредпосылках;выигрыш в быстродействии достига 45ется на этапе предварительной настройки;этап предварительной настройкисчитается законченным, когда модуль,разности частот В Й =11 - Г достиодгает величины меньше 101 от йР -шага сетки частот, равного Е ов предлагаемом устройстве времяпринятия решения 7 о знаке разностисравниваемых частот Еи Йили55их равенстве (по выбранному критерию),равно одному периоду Й, т,е.1вх 75 4В известном устройстве при колебательном переходном процессе основная часть его кроме первого приближения к положению настройки, происходит без ускорения, Время принятия решения равно одному периоду разностной1частотыф т,еСледовательно,в известном устройстве для принятия решения о равенстве сравниваемых частот требУетсяивремяи р и = 10 р рОдновременно в устройстве вырабатываются сигналы соответствующие режиму синхронизма или знаку отклонения частоты от требуемого номинала. Эти сигналы вырабатываются частотнофазовым компаратором как в замкнутых системах регулирования, так и в разомкнутых. Формула изобретения Частотно-фазовый компаратор, содержащий частотно-фазовый детектор, первый и второй входы синхронизации которого соединены соответственно с шинами входной и опорной частот, а первый и второй выходы соединены с первой и второй выходными шинами, первый и второй одновибраторы, первый и второй П-триггеры, прямые выходы которых соединены с первыми входами первого и второго логических элементов И, и блок синхронизации, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения быстродействия при одновременном расширении функциональных возможностей, в него введены третий . логический элемент И и логический элемент ИЛИ, использованы одновибраторы с повторным запуском, а частотно-фазовый детектор имеет дополнительные выход синфразности и асинхронные входы установки в "1", "0" и ,исходное состояние, причем входысинхронизации первого и второго одновибраторов и первого и второго Р-триггеров соединены с шиной входной частоты, прямой выход первого одновибратора и инверсный выход второго одновибратора соединены соответственно с Э-.входами второго и первого Э-триггеров, инверсные выходы которых соединены соответственно с вторыми входами первого и второго логических элементов И и входами установки в "1" и "0" частотно-фазового детекто145 ОО 75 Составитель А.СмирновТехред Л. Олийнык Корректор П,Патай Редактор А.Ворович Заказ 6974/53 Тираж 929 ПодписноеВБИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР113035, Москва, БРаушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграФическае предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная 1 ра, ираиде выходы первого и второго0-триггеров соединены соответственнос первым и вторым входами третьегологического элементами И, выход которого через блок синхронизации и лсгический элемент ИЛИ соединен с входомустановки в исходное состояние час 6тотно-фазового детектора выход "Синфазность" которого соединен с,вторым входом лм ического элемента ИЛИ, а выходы первого, второго и третьего логических элементов И соединены соответственно с третьеи,. четвертой и пятой выходными пинами,