Устройство автоподстройки частоты

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 )5 Н 03 . 7/ ИЕ ИЗО ИДЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ МЭ ГОСУДАРСТВЕН.ФЫЙ КОЬВ 1 ТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение Целью изобрете времени автопо 88.8)идетельство СССР037/00, 17,06,87.О АВТОПОДСТРОЙКИ ЧА относится к радиотехнике ния является сокращение дстройки. Устройство со, 1670791 А держит генератор 1 радиоимпульсов с электронной подстройкой несущей частоты, ответвитель 2, аттенюатор 3, эталонный резонатор 4, амплитудный детектор 5, пиковый квантователь 6, компаратор 7, источник 8 опорного напряжения, распределитель 9, реверсивный счетчик 10, цифроаналоговый преобразователь 11, а также управляемый источник 12 напряжения, триггер 13 запрета, вентиль 14. При прекращении подачи синхроимпульсов прекращается генерация импульсов генератором 1. Это воспринимаетсяя устройством как большая расстройка и1670791 может привести к ложному поиску. Для предотвращения такой работы и ускорения перехода в режим слежения конденсатор 27 заряжается от управляемого источника 12 напряжения через вентиль 14, а триггер 13 запрета запрещает прохожИзобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для стабилизации частоты колебаний генераторов врадиолокации, радионавигации, радиоизмерительных приборах. 5Целью изобретения является сокращение времени автоподстройки.На чертеже представлена структурнаяэлектрическая схема устройства автоматической подстройки частоты. 10Устройство содержит генератор 1 радиоимпульсов с электронной перестройкойнесущей частоты, ответвитель 2, аттенюатор 3, эталонный 4, амплитудный детектор5, пиковый квантователь 6, компаратор 7, 15источник 8 опорного напряжения, распределитель 9, реверсивный счетчик 10, цифроаналоговый преобразователь 11,управляемый источник 12 напряжения,триггер 13 запрета, вентиль 14, первый 20триггер 15, первый и второй элементы 2 ИНЕ 16 и 17, второй и третий триггеры 18 и19, первый и второй элементы 2 ИЛИ 20 и 21,дополнительный реверсивный счетчик 22,четвертый и пятый триггеры 23 и 24, третий 25и четвертый элементы 2 ИЛИ 25 и 25, конденсатор 27, дополнительный компаратор28, резистор 29, дополнительный триггер 30и ключ 31,Устройство работает следующим образом,Устройство работает в режиме поиска ив режиме слежения. Режим поиска осуществляется в случае, если при включении устройства несущая частота импульсов 35генератора 1 отличается от центральной частоты эталонного резонатора 4 настолько,что амплитуда импульсов на выходе амплитудного детектора 5 мала, либо вообще равна нулю, что приводит к тому, что 40напряжение на втором выходе пиковогоквантователя б становится ниже напряжения источника 8 опорного напряжения и навыходе компаратора 7 появляется нулевой,уровень, благодаря которому через распределитель 9 на суммирующий вход реверсивного счетчика 10 проходят все импульсы всмежные моменты времени. Поэтому кодреверсивного счетчика 10 постепенно уведение импульсов через распределитель 9. Это позволяет быстрее перейти в режим слежения. Кроме того, предусмотрена предварительная установка частоты генератора 1, например, при включении питающего напряжения. 1 ил. личивается и также увеличивается напряжение на управляющем входе генератора 1 до переполнения реверсивного счетчика 10, Затем код рвверсивного счетчика 10 скачком уменьшается до нулевого и снова начинает возрастать. В этом режиме несущая частота генератора 1 плавно принимает все значения, соответствующие коду реверсивного счетчика 10 и, когда она начинает совпадать с зоной резонанса эталонного резонатора 4, то на выходе амплитудного детектора 5 появляются импульсы достаточно большой амплитуды, а напряжение на втором выходе пикового квантователя 6, который отслеживает среднее значение амплитуды импульсов амплитудного детектора 5, становится больше напряжения источника 8 опорного напряжения, На выходе компаратора 7 при этом появится единичный уровень и устройство переходит в режим слежения. В этом режиме состояние распределителя 9 зависит уже от уровня, поступающего с пикового квантователя б.Процесс слежения выглядит следующим образом. Расйределитель 9 распределяет синхроимпульсы, поступающие на его вход, на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика 10. При этом код реверсивного счетчика 10 поочередно то увеличивается, то уменьшается на единицу. Соответственно при этом возникает единичное приращение несущей частоты то в большую, то в меньшую сторону и в зависимости от этого на левом или на правом скате резонансной характеристики в данном случае находятся рабочие точки, меняется амплитуда импульсов амплитудного детектора 5. В результате на вычитающий вход реверсивного счетчика 10 поступит импульсов меньше, чем на суммирующий, поэтому среднее значение кода реверсивного счетчика 10 плавно будет смещаться в большую ст. рону, и, таким образом, несущая частота будет постепенно приближаться из левой часги резонансной характеристики к центральной частоте эталонного резонатора 4.Временное прекращение подачи синхроимпульсов в устройстве-прототипе при 16707915 10 15 20 25 20 40 45 водит к тому, что генератор 1 перестает генерировать радиоимпульсы и, следовательно, на выходе амплитудного детектора 5 импульсы отсутствуют, что эквивалентно большой величине расстройки. Поэтому конденсатор 27 разряжается, причем время его полного разряда как правило значительно меньше времени прекращения подачи синхроимпульсов, После возобновления синхроимпульсое в устройстве-прототипе напряжение на конденсаторе 27 в первый момент меньше напряжения источника 8 и устройство начинает работать в режиме ложного поиска, хотя за время отключения не меняется, например, температура среды, режим поиска не нужен, Ложный поиск может привести к уходу значения несущей частоты за пределы резонансной характеристики эталонного резонатора 4 до того, как напряжение на конденсаторе 27 достигнет уровня источника 8 опорного напряжения и, следовательно, поиск затянется. Но даже если конденсатор 27 успеет зарядиться до того, как величина расстройки превысит критическое значение, и устройство быстро перейдет в режим слежения и несущая частота генератора возвратится к прежнему значению, все-таки этот временный уход частоты во многих случаях нежелателен.Указанное явление ухода частоты при временном отключении синхроимпульсов устраняют следующим образом, При подаче запрещающего уровня на управляющий вход устройства, управляемый источник 12 напряжения (в качестве которого можно использовать инвертор) скачком меняет напряжение на своем выходе с низкого уровня на высокий, Вентиль 14, препятствующий разряду через управляемый источник 12 напряжения конденсатора 27 ранее, отпирается и конденсатор дозаряжается до уровня управляемого источника 12 напряжения, который устанавливается выше максимального значения амплитуды импульсов амплитудного детектора 5, Одновременно триггер 12 запрета устанавливается в единичное состояние и запрещает поступление импульсов через распределитель 9 на входе реверсивного счетчика 10 до определенного момента после снятия запрещающего уровня сигнала, При появлении разрешающего уровня сигнала на управляющем входе устройства напряжение управляемого источника 12 напряжения 55 изменяется до нулевого уровня, вентиль 12 запирается и, так как напряжение конденсатора 27 больше амплитуды импульсов амплитудного детектора 5, дополнительный триггер 20 находится некоторое время в нулевом состоянии, что приводит к разряду конденсатора через резистор 29 и внутреннее сопротивление триггера 20, Во время разряда конденсатора 27 триггер 12 запрета остается в единичном состоянии и поэтому код реверсивного. счетчика 10, а следовательно, и несущая частота генератора 1, не меняется, Как только напряжение на конденсаторе 27 в процессе разряда становится меньше амплитуды импульсов амплитудного детектора 5, дополнительный компаратор 28 срабатывает и устанавливает дополнительный триггер 20 в единичное состояние, и по положительному перепаду на входе синхронизации триггера 12 запрета, последний переходит в нулевое состояние и разрешает прохождение импульсов через распределитель 9 на входы реверсивного счетчика 10, После этого возобновляется исходньй оежим слежения устройства,Кроме того, для сокращения времени автоподстройки реверсивный счетчик 10 выполнен с входами предварительной установки, что позволяет осуществить предварительную установку частоты генератора 1,Так, например, при включении напряжения питания счетчик 10 может оказаться в произвольном состоянии. В то же время в большинстве случаевможно заранее с определенной вероятностью.определить требуемое исходное состояние реверсивного счетчика 10, такое, что время поиска становится минимальным или даже устройство сразу переходит в режим слежения. В этом случае при подачи питания формируется им и ул ьс, и ри действии которого в рееерсивный счетчик 10 заносится и код соответствующей требуемой частоте генератора 1, По окончании действия импульса реверсивный счетчик 10 переходит в счетный режим, Значение кода зависит в основном от температуры, при которой подается питание на генератор 1. Зная среднестатистическую зависимость напряжения на управляющем входе генератора 1 от температуры, при которой несущая частота равна центральной частоте эталонного резонатора 4, можно, исходя из наиболее вероятной температуры среды, определить значение кода. После предустановки, если код предустановки в достаточной степени соответствует температуре среды и амплитуда импульсов амплитудного детектора 5 достаточно велика, то устройство переходит сразу в режим слежения,Формула изобретения 1. Устройство автоподстройки частотыпо автсв. ЬЬ 1467751, о тл и ч а ю щ ее с ятем, что, с целью сокращения времени авто1670791 Составитель Л, ШурухинРедактор Ю. Середа Техред М.Моргентал Корректор В. Гирняк Заказ 2757 Тираж 434 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 подстройки, реверсивный счетчик выполнен в виде реверсивного счетчика с предварительной установкой, входы установки которого являются входами предварительной установки частоты устройства, распределитель снабжен входом сброса, а в устройство введены ключ, выход которого подключен к синхровходу устройства, сигнальный и управляющий входы ключа являются соответственно информационным и управляющим входом устройства, последовательно соединенные управляемый источник напряжения и вентиль, включенные между управляющим входом устройства и дополнительным выходом пикового квантователя, а также триггер эапрета, информационный вход которого подключен к общей шине, вход установки единицы - к управляющему входу устройства, вход синхронизации - к выходу пикового квантователя, э выход - к входу запрета распределителя,2. Устройство поп.1, отл ича ющеес я тем, что распределитель содержит первый, второй, третий, четвертый и пятый триггеры, первый и второй элементы 2 И-НЕ, первый, второй, третий и четвертый элементы 2 ИЛИ и дополнительный реверсивный счетчик, при этом счетный вход первого триггера соединен с вторыми входами первого и второго элементов 2 И-НЕ и является синхровходом распределителя, прямой и инверсный выходы - с первыми входами соответственно первого и второго элементов 2 И-НЕ, выход первого элемента 2 И-НЕ 5 соединен со счетными входами второго ичетвертого триггеров, с первыми входами первоо и третьего элементов 2 ИЛИ, а выход второго элемента 2 И-НЕ - со счетными входами третьего и пятого триггеров, с 10 первыми входами второго и четвертогоэлементов 2 ИЛИ, установочный вход нуля второго и установочный вход единицы третьего триггеров являются управляющим входом распределителя, вторые входы 15 первого и второго элементов 2 ИЛИ соединены с инверсными выходами соответственно второго и третьего триггеров, а выходы - соответственно с суммирующим и вычитающим входами дополнительного 20 реверсивного счетчика, выходы прямого иобратного счета которого соединены с информационными входами соответственно четвертого и пятого триггеров, вторые входы третьего и четвертого элементов 2 ИЛИ 25 соединены с инверсными выходами соответственно четвертого и пятого триггеров, а выходы являются соответствующими выходами распределителя, входы установки нуля четвертого и пятого триггеров 30 соединены между собой и являются входом запрета распределителя.