Фазовый дискриминатор

//// / // ИЗОБРЕТЕН ИС ТЕЛЬ Н АВТОРСКОМУ Нивиокаль ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРВ 567199, кл. Н 03 Л 3/18, 1977.(57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использованов системах автоматического управления или радиоизмерительной аппаратуре для определения знака разностифаз. Цель изобретения - повышениеточности при малых соотношениях С/Ювходного сигнала. Для достиженияцели в устройство введены формирователь (Ф) 9 импульсов управления,счетчик импульсов (СИ) 10, Ф 1 1 импульсов обнуления, Л-триггер 12, однопороговый и двухпороговый компараИзобретение относится к радиотех- нике и может быть использовано в системах автоматического управления или радиоиэмерительной аппаратуре для определения знака разности фаз при малом соотношении сигнал/шум входного сигнала. Цель изобретения - повышение точности при малых соотношениях сигнал/ /шум входного сигнала,На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема фазового дискриминатора; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства; на фиг.3 -торы 13 и 14. Последовательность щимпульсов с ф 9 поступает на СИ 10.Параметр щ выбирается иэ соображенийобеспечения необходимого быстродействия и точности фазового дискриминатора. Ф 11 формирует импульсы, замыкающие ключи 4 и 8 на время, достаточное для разряда конд-ров 3 и 7,тем самым. подготавливая устройствок работе в следукщие щ полупериодовопорного напряжения. После прохождения ш полупериодов на компараторе 13сравнивается интегральная оценка фазы, накопленная за щ/2 четных полупериодовс интегральной оценкой фазы,накопленной за щ/2 нечетных полупериодов. Это позволяет вместе с компаратором 14 достичь высокой точности дискриминации при полупериодномбыстродействии, высоких фильтрующихкачеств при воздействии слабых входных сигналов с малым отношением С/Ш.3 ил. характеристика, поясняющая принцип работы двухпорогового компаратора. СЛФазовый дискриминатор содержит 4 ь входной ключ 1, интегрирующий усилитель 2, конденсатор 3, разрядный ключ 4 первого канала, входной ключ 5, интегрирующий усилитель 6, конденсатор 7, разрядный ключ 8 второго канала, формирователь 9 импульсов управления, счетчик 10 импульсов, формировательЭв 11 импульсов обнуления, Л-триггер 12, однопороговый 13 и двухпороговый 14 компараторы,Фазовый дискриминатор работает следующим образом.На измерительный вход дискриминатора поступает входной синусоидальный сигнал (фиг.2 а). Формирователь 9импульсов управления формирует. импульсы напряжения прямоугольной Формыдлительностью в половину периодаопорного напряжения (Фиг.2 б), Полученная последовательность импульсовиспользуется для противофазного управления ключами 1 и 5,Таким образом, каждый полупериодопорного напряжения один из ключейоткрыт, а другой закрыт, При этоминтегрирующий усилитель 2 на конден 15саторе 3 накапливает заряд, пропорциональный сдвигу Фазы в нечетныеполупериоды, а интегрирующий усилитель б на конденсаторе 7 накапливаетзаряд, пропорциональный тому же сдвигу фазы, но в четные полупериодыопорного напряжения, Напряжения,пропорциональные сдвигу фазы, но противоположные по знаку с выходов инЭтегрирующих усилителей 2 и 6 поступают на противофазные входы однопорогового компаратора 13 (фиг.2 в, г),на выходах которого появляются напряжения, характеризующие знак сдвига Фазы (Фиг. 2 ж), и противофазныевходы.двухпорогового комнаратора 14.Двухпороговый компаратор 14 реализует характеристику, показанную нафиг. 3. Б, и У величины нижнего иверхнего порогов двухпорогового компаратора 14.35Разность напряжений между нижними и верхними порогами двухпорогового компаратора 14 выбрана таким образом, чтобы за полупериод опорногосигнала изменение напряжения на выходах интегрирующих усилителей 2 и 6не превышало этой величины.На выходе двухпорогового компаратора 14 Формируется напряжение логи 45ческого нуля когда сумма напряженийс выходов интегрирующих усилителей 2и б попадет н зону между нижним иверхним порогами двухпорогового компаратора 14, Когда суммарное напряжение выходит за пределы зоны междупорогами двухпорогового компаратора 14, он переключается из логического нуля в логическую единицу, записывая Фронтом в П-триггер 12 сигналс однопорогового компаратора 13(фиг.2 д, е)., Таким образом, еслисдвиг фаз между опорным и входнымсигналами не изменится,то подтверждается предыпущее состояние 0-триггера 12, в случае изменения сдвигафаз и переключения однопороговогокомпаратора 13 Фронтом двухпдрогово-.го компаратора 14 новое состояниеперепишется в триггер 12 (фиг. 2 з).Последовательность ш импульсовс Формирователя 9 импульсов управления поступает на счетчик 10 импульсов. Параметр щ выбирается из соображений обеспечения необходимого быстродействия и точности фазового дискриминатораПосле прохождения ш импульсов управления через счетчик 10последний вырабатывает сигнал, поступающий на формирователь 11 импульсов обнуления, Формирователь 11 импульсов обнуления формирует импульсы, замыкающие ключи 4 и 8 на время,достаточное для разряда конденсаторов 3 и 7, тем самым подготавливаядискриминатор к работе в следующиеш полупериодов опорного напряжения.Таким образом, после прохожденияш полупериодов опорного напряженияна .однопороговом компараторе 13 сравнивается интегральная оценка фазы,накопленная за в/2 четных полупери"одов, с интегральной оценкой Фазы,накопленной за ш/2 нечетных полупериодов (при т - четное). Это позволяет вместе с применением двухпорогового компаратора 14 достичь высокойточности дискриминации при полупериодном быстродействии, высоких фкльтрующих качеств при воздействии нафазовый дискриминатор слабых входныхсигналов с малым соотношением сигнал/шум.,Формула изобретенияФазовый дискриминатор, содержащий два соединенных по входу канала, входы которых являются первым входомфазового детектора, и каждый из которых состоит из последовательно соединенных входного ключа и инверти" рующего усилителя, параллельно которому подключены конденсатор и разрядный ключ, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности при малых соотношениях сигнал/шум входного сигнала, в него введены последовательно соеДиненные формирователь импульсов управления, счетчик импульсов, формирователь импульсов обнуления, а также П-триггер, одно 1469540пороговый и двухпороговый компара"торы, выходы которых соединены с Пи С-входами 0-триггера соответственно, выход которого является выходом,фазового дискриминатора, причем. входформирователя импульсов управленияявляется вторым входом фазового дискриминатора, а выход соединен с входами управления входных ключей первого и второго каналов, выход Формирователя импульсов обнуления соединен.с входами управления разрядных ключей, выходы первого и второго каналасоединены с противофазными входамиоднопорогового и двухпорогового компараторов.1469540 Составитель А. КолосоРедактор Т. Лазаренко Техред М.Ходанич орректор ка КНТ СССР роиэводственно-издательский комбинат Патент , г. .жг р д, у . р11 ф ч о о л. Гага ина 101 Заказ 1364/56 Тираж 879 ВНИИПИ Государственного комитета по113035, Москва, ЖПодпис ноем и открытиям лр наб., д. 4/5 обретенияРауаская