Фазовый детектор

(5)5 Н 0 ОПИС ВУ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ Фазовый тель 1 ф формиров геры 6 и Цель дос ва -4 Р 11В,В,Попцовиэл-тов И ор на суммиверсивнонаковое реди" ов,си я к ради изобре, Цель ости д ака ра что повыш ия,кт ст ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(46) 23, 0390. Вюл, (72) Н.И.Алексеев и (53) 621 .36.55 (,088 (56) Авторское свиде Р 953693, кл, Н 03 П (54) ФАЗОВЬЙ ДЕТЕКТО (57) Изобретение отн измерительной техник ния - повышение точн ния при изменении зн ОБРЕТЕН 15 234 детектор содержит формир зовых сдвигов, эл-ты И тели 5 и 7 импульсов, т 8 и реверсивный счетчик игается введением тригг ирователя 11 импульсов 12 и 1 3, с помощью кот ующий и вычитающий вход о счетчика 9 поступает оличество лишних ичпуль ает точность детектировИзобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в технике систем автоматического регулирования и контроля.5Цель изобретения - повьюение точНости детектирования при изменениизнака разности фаз,На Фиг . 1 представлена структурнаяэлектрическая схема Фазового детекто Ора; на Фиг,2 - диаграммы, поясняющиепринцип работы,Фазовый детектор содержит Формирователь 1 Фазовык сдвигов, первый 2,которой 3 и третий 4 элементы И, перВый Формирователь 5 импульсов, первыйтриггср 6, второй формирователь 7 жт 1 ульсов, второй триггер 8, реверсивный счетчик 9, третий триггер 1 О,третий формирователь 11 импульсов,четвертый 12 и пятый 13 элементы И,Фазовый детектор работает следуюЩим образом.Входной фазомодулированный сигналчастоты Г (Фиг,2 а) через первыйформирователь 5 жпульсов поступаетна вторые входи элементов И 2-4,Формирователь 1 фазовых сдвигов изсигнала опорной частоты Формирует трисдвинутые по фазе импульсные последо- З 0ательности с частотой следования впульсов Г, и Р где и - любоеЦелое число(фиг. 2 б, в, г). При этоммаксимально высокое быстродействие игочность Фазового детектора обеспечиваются тогда, когда фазовый сдвиг35одежду двумя любыми импульсными последовательностями равен 120оПри совпадении импульсов измеряемого сигнала (Фиг,2 а) и импульсов одной из импульсных последовательностей- 10Сфиг,2 в) на выходе одного из элементов И 2-4 возникают импульсы фиг.2 д),Появление укаэанных импульсов на выходе только одного из элементов И 2454 является необходимым условием работоспособности рассматриваемого фазового детектора. Это условие достигается соответствующим выбором длительностей жпульсов как измеряемого сигнала, .так и импульсных последовательностей, Формируемых Формирователем 1 фазовых сдвигов.При фазовом сдвиге измеряемогосигнала равном нулю импульсы совпаФ55дения возникают на выходе второгоэлемента И 3 и устанавливают второйи третий триггеры 8 и 1 О в нулевоесостояние, Выходные сигналы логического уровня "0" с выходов второго и третьего триггеров 8 и 10 поступают на входы соответствующик четвертого и пятого элементов И 12 и 13, запрещая прохождение жпульсов с выходов второго и третьегоформирователей 7 и 11 на входы реверсивного счетчика сПри соответствующем изменении величины Фазового сдвига измеряемого сигнала импульсы совпадения на выходе второго элементй И 3 прекращаются и возникают либо на выходе первого элемента И 2, либо на выкоде третьего элемента И 4, что зависит от знака изменения величины фазового сдвига, Предположим, что ичпульсы совпадения возникают на выходе первого элемента И 2, это соответствует положительному приращению величины фазового сдвига. Первый же импульс на выходе первого элемента И 2 устанавливает первый и второй триггеры б и 8 в единичное состояние. Сигнал логического уровня1 , поступающий с выхода второго триггера 8 на вход четвертого элемента И 12, Разрешает прохождение импульсов с выхода второго Формирователя 7 на суммирующий вход реверсивного счетчика 9. Однако импульс на выходе второго Формирователя 7 не возникает, поскольку второй и третий Формирователи 7 и 11 формируют одиночные импульсы лишь по заднему Аранту входного сигнала (при переходе 1 - О) . Если первый триггер 6 предварительно находится в нулевом состоянии, то при переходе его в единичное состояние на выходе третьего формирователя 11 возникает одиночный импульс, который не проходит на вычи" тающий вход реверсивного счетчика 9 через пятый элемент И 13, так как третий триггер 1 0 находится в нулевом состоянииПри дальпейшем увеличении величины фазового сдвига измеряемого сигналаимпульсы совпадения на выходе первого элемента И 2 прскращаются и возникают на выходе третьего элемента И 4. Первый же импульс на выходе третьего элемента И 4 устанавливает третий триггер 10 в единичное состояние, а первый триггер 6 - в нулевое. При этомвторым формирователем 7 Формируетсяодиночный импульс, который, через четвертый элемент И 12 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика155239. При дальнейшем увеличении величиныфазового сдвига снова возникают импульсы совпадения на выходе второгоэлемента И 3 и описанчый процесс по 5вторяется с той лишь разницей, чтосодержимое реверсивного счетчика 9увеличено на единицу.При уменьшении величины фазовогосдвига измеряемого сигнала работа фазового детектора аналогична описанной.Если фаза измеряемого сигнала изменяется такыр образом, что импульсысовпадения возникают то на выходе 15третьего элемента И 4, то на выходепервого элемента И 2 и снова на выходе третьего элемента И 4, то в этомслучае второй и третий триггеры 8 и10 находятся постоянно в,единичном 20состоянии, первый триггер 6 переключается импульсами совпадения, второйи третий формирователи 7 и 11 импульсов формируют одиночные импульсы, которые через четвертый и пятый элемен Бты И 12 и 13 поступают на соответствующис входы реверсивного счетчика 9.При этом сколько лишних жпульсов поступит, например,на суммирующий входреверсивного счетчика 9, столько же 30лишних импульсов поступит на вычитающий вход реверсивного счетчика 9,благодаря чему повышается точностьработы предлагаемого фазового детектора при изменении знака разностифаз,49 6Формула изобретения Фазовый детектор, содержащий формирователь фазовых сдвигов, выходы которого подключены к первым входам первого, второго и третьего элементов И, вторые входы которых соединены с выходом первого формирователя импульсов, выходы первого и третьего элементов И соединены с первым и вторым входами первого триггера соответственно, прямой выход которого соединен с входом второго формирователя импульсов, второй триггер и реверсивный счетчи, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности детектирования при изменении знака разности фаз, в него введены третий триггер, третий формирователь импульсов, четвертый и пятый элементы И, выходы которых подключены к входам реверсивного счетчика, выходы первого и третьего элементов И соединены с первыми входами второго и третьего триггеров соответственно, вторые входы которых соединены с выходом второго элемента И, а выходы второго и третьего триггеров соединены с первыми входамн четвертого и пятого элементов И соответственно, вторые входы которых соединены с выходами второго и третьего формирователей импульсов, вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера.1552349 Корректор Э.Лончаков роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужг Гагарина, 10 Составитель А.Колоедактор А.Мотыпь Техред М.Дидык Заказ 339 Тираж б 5ВНИИПИ Государственного комитета по изобрет113035, Москва, 3-35, Раушс Подписноем и открытиям при ГКНТ Снаб., д, 4/5