Импульснофазовый детектор

) ыи ИМПУЛЬСНО-ФАЗОВЬ 1 И ЛЕТЕИзобретение относитсяке и может использоватвах с ФАПЧ. Цель изобрние пульсаций выходногтатой сравнения. Детект генератор 1 стабильнный и разрядный ключи 54) 57) КТО кр ио техн ройс сниж яв ст тения сигнал оока, задержи заряд 2,пов ритеонд-р 3, истоковые 13 напряжения, за яднь и 5,оминаюГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР1437963, кл. Н 03 Р 3/02, 1986. щий конд-р 8, конд-р 9, КБ-триггер10, элемент И-НЕ 11, элемент задержки 12, диод 14. Для достижения целимежду Я-входом КБ-триггера 1 О и входом управления ключа 4 введен элемент И 16, а также введен элементзадержки 15. После поступления импульсного сигнала на сигнальный входдетектора на конд-ре 3 формируетсясигнал трапецеидальной Формы, амплитуда которого прямо пропорциональнаразности фаз опорного и измеряемогосигналов, а длительность вершинытрапеции имеет постоянное значение,равное суммарной задержке элементовзадержки 12 и 15, что обеспечиваетуменьшение уровня пульсаций с частотой сравнения на выходе при разности Фаз входных сигналов, близкойк 180, 2 ил.1501255Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться н устройствах с фазовой автоподстройкой частоты. 5Цель изобретения - снижение пульсаций выходного сигнала с частотойсравнения.На Фиг1 приведена структурнаяэлектрическая схема импульсно-фазо Ового детектора, на Фиг.2 - временныедиаграммы его работы.Импульсно-джазовый детектор содержит генератор 1 стабильного тока,зарядный ключ 2, зарядный конденсатор 3, разрядный ключ 4, первый истоковый повторитель напряжения 5,ключ 6 выборки, второй истоковыйповторитель напряжения 7, запоминающий конденсатор 8, конденсатор 9,КБ-триггер 1 О, элемент И-НЕ 11,первый элемент задержки 12, третийистоковый повторитель напряжения13, диод 14, второй элемент задержки 15, элемент И 16,25Импульсно-Фазовый детектор работает следующим образом. При поступлении импульсного сигнала Фиг,2 а, с уровнем логического 30 нуля на опорный вход детектора КБ- триггер 10 устанавливается в единичное состояние фиг2 г, а разрядный ключ 4 открывается, обеспечивая разряд зарядного конденсатора 3 до нулевого потенциала фиг.2 ж. В течение времени действия импульса на опорном входе детектора на выходе элемента И-НЕ 11 формируется сигнал единичного уровня Фиг2 д, который 40 поступает на вход управления зарядного ключа 2 и закрывает его. После окончания действия входного импульса опорного сигнала на выходе элемента И-НЕ 11 формируется сигнал логическо 45 го нуля, который открывает зарядный ключ 2, одновременно с этим на выходе элемента И 16 Формируется сигнал Фиг.2 е.логической единицы, который закрывает разрядный ключ 4, Через открытый зарядный ключ 2 зарядный конденсатор 3 заряжается от генератора 1 стабильного тока. В результате заряда стабильным током на зарядном конденсаторе 3 Формируется нарастающее линейное пилообразное напряжение Фиг.2 ж, максимальное значение которого соответствует разности Фаз входных сигналов, равной Ьср= 360.ри поступлс нии импульса Фиг, 2 б суровнем логического нуля на сигнальный вход импульсно-Фазового детектораКВ-триггер 10 устанавливается в нулевое состояние, на выходе элементаИ-НЕ 11 Формируется сигнал с уровнемлогической единицы, который закрывает зарядный ключ 2. При этом разрядный ключ 4 также находится в закрытом состоянии, Закрытое состояниеобоих ключей обеспечивает фиксацию назарядном конденсаторе 3 постоянногонапряжения Фиг,2 х, равного по величине пилообразному сигналу в моментприхода импульса на сигнальный входимпульсно-азового детектора,Таким образом, при поступленииимпульсного сигнала на сигнальныйвход детектора, на зарядном конденсаторе 3 вместо пилообразного Формируется сигнал трапецеидальной формы,амплитуда которого прямо пропорциональна разности Фаз опорного и измеряемого сигналов,Постоянное напряжение, зафиксированное на зарядном конденсаторе 3, через первый истоковый повторитель напряжения 5 фиг.2 в поступает на вход ключа 6 выборки, На вход управления ключа 6 выборки через первый элемент 12 задержки подается импульсный сигнал Фиг.2 в, поступивший на сигнальный вход детектора. Этот сигнал открывает ключ 6 выборки и через первый истоковый повторитель напряжения 5 происходит заряд запоминающего конденсатора 8 до напряжения фиксации зарядного конденсатора 3. Сигнал в виде постоянного напряжения фиг.2 и на запоминающем конденсаторе 8 через второй истоковый повторитель напряжения 7 поступает. на выход устройства. Одновременно с зарядом запоминающего конденсатора 8 через третий истоковый повторитель 13 напряжения происходит заряд конденсатора 9 также до напряжения Фиксации зарядного конденсатора 3Первый элемент задержки 12 обеспечивает открытие ключа 6 выборки после окончания изменения напряжения на зарядном конденсаторе 3. Величина задержки первого элемента задержки 12 должна быть больше суммарного времени переключения КЯ-триггера 10 и зарядного ключа 2. Введение задержки выборки совместно с фиксацией напря1501 30 жения на зарялном конденсаторе 3 уст 1 аняет изменение напряжения на входе ключа 6 выборки в процессе выборки.Импульсный сигнал с выхода первого элемента залержки 12 поступает также через второй элемент задержки 15 на второй вход элемента И 16, 1 ри этом на его выходе формируется сиг нал нулевого уровня, который открывает разрядный ключ 4, и производится разряд зарялного конденсатора 3 до нулевого потенциала. Величина задержки второго элемента задержки 15 15 должна быть больше суммарного времени выборки и времени переключения ключа 6 выборки.Таким образом, после поступления импульсного сигнала на сигнальный 20 вход детектора на зарядном конденсаторе 3 формируется сигнал трапецеидальной формы, амплитуда которого прямо пропорциональна разности фаз опорного и измеряемого сигнала, а25 , длительность вершины трапеции имеет постоянное значение, равное суммарной задержке элементов 12 и 15, что обеспечивает уменьшение уровня пульсаций с частотой сравнения на выходе при разности фаэ входных сигналов, близкой к 180 .С приходом следующего импульса на опорный вход детектора процесс описанный выше, повторяется, однако, 35 форма сигнала на выходе первого истокового повторителя напряжения 5 может отличаться от формы сигнала на зарядном конденсаторе 3 из-эа действия цепи нелинейной обратной связи 40 на третьем истоковом повторителе напряжения 13, конденсаторе 9 и диоде 14. Эта цепь обратной связи обеспечивает коррекцию амплитуды и формы трапецеидального сигнала на 45 выходе истокового повторителя 5 напряжения в зависимости от напряжения на конденсаторе 9, равного напряжению на запоминающем конденсаторе 8, т.е. в зависимости от величины раз ности фаз опорного и измеряемого 255 Ьсигнала, зафиксированного летектором в предыдущем периоде измерения.Таким образом, в стационарном режиме, когда разность фаэ опорного и измеряемого сигналов постоянна, на вход ключа 6 выборки поступает сигнал трапецеидальной ормы с перепадом уровней, равным Б , и длительностью, равной суммарной задержке элементов 12 и 15, т.е. , + с, (фиг.2 з).Для этого сигнала, апроксимированного прямоугольными импульсами, используя разложение Фурье, получаем амплитуду первой гармоники выходного сигнала с частотой сравнения на входе ключа 6 выборки2 Цс, (Т - сл )здп-- ",1 в Тгде с- длительность выходного сигнала (логического)элемента11 И-НЕ, в течение которогооткрыт эарялный ключ 3,1 - прямое падение напряженияна диоде 14,соответственно амплитуда первой гармоники на выходе ключа 6 выборкибудет равнаи, С 21 кс. (Т- ) вы С+ С (С+Са) Тгде С - проходная емкость ключа 6выборки,С - емкость запоминающего конденсатора 8.Формула и з обретенияИмпульсно-фазовый детектор по авт.св. В 1437963, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения пульсаций выходного сигнала с частотой сравнения, между Б-входом КБ-триггера и входом управления разрядного ключа введен элемент И, между вторым вхоЛом которого и выходом первого элемента залержки введен второго элемент залержки.КНТ ССС изобретен Раушска м и открытиям наб., д, 4/5 комитета иМосква, ЖПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,. Гагарина, 1 О