Умножитель частоты

Союз СоветскихСоциалистическихРеслубпин ОП И(51) М, Кл. о, оеуЯе Государственный квинтет Соната Министров СССР оо делаы изобретений и открытийДата опубликования описания 5 Л 274(54 УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ 111 редлагаемов изобретение, относится к области автоматическогорегулирования частоты с помощьюсистемы импульсно-фазовой автоподстройки и может быть использованов импульсных системах, при умножении частоты в широком диапазоне вцелое число раз и с высоким быстродействием, а также в других системах, использующих синхронизациювыходйой частоты по опорному сигналу,известен умножитель частоты,содержащий преобразователь периоднапряжение, управляемый генератор,делитель в цепи обратной связи ифазовый компаратор.Недостаток известного умыожителя заключается в том, что сведение азовой ошибки к нулю в такомисполнении является задачей, технически не осуществимой из-запредьявления невыполнимых требований к чувствительности, линейности и стабильности отдельных уз 2лов умножителя, а имвыно, п 1 оеобразователю "период-напряжейив , управляемому геыератору и фазовомукомпаратору.5 Цель изобретения - исключвнивфазовой ошибки между опорной частотой и частотой управляемого генератора при сохранении широкополосности умножителя.о для достижения этого в кольцоавтоподстройки вводится астатичвское звено, при этом вход управля.емого генератора соединен с выходом преобразователяпериод-напря жение" через сумматор, другой входкоторого подключен к выходу астатичвского звена, входы астатического звена соедйнвны соответственно с выходами счетного триггера и 20 фазового компаратора.На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого умножителя; временные диаграммы, поясняющие работуустройства и устранение фазовой 25 ошибки, представлены на фиг.2.3Широкополосный быстродвиствующий умножитель частоты содержит триггер 1, соединенный со входом преобразователя 2 "пвриод-,напряжв-ниЕ", с выхода которого напряжение,пропорциональное удвоенному периоу входной частоты, через сумматорпоступает на вход управляемого генератора Ф, которыи выполнен как генератор управляемого периода. Им- Ю пульсы с выхода управляемого генератора поступают на вход делителя частоты 5 и с выхода послвднегона один из входов фазового компаратора б. На второй вход фазового компаратора поступают импульсы с выхода триггера 1. Корректирующий сигнал с выхода компаратора б поступает на второй вход преобразователя 2. Астатическое звено 7 о соединено одним из входов с выходом триггера 1, вторым входомс выходом фазового компаратора б, а выход его соединен с одним из входов сумматора 5,Работает схема следующим образом.Импульсы входного сигнала с периодом Тех поступают на вход триггера 1 (фиг.2 а). Меандр с вы- зо хода триггера (уиг.2 б) поступает на входы: преобразователя 2 периода в напряжение, фазового компаратора б и астатйческого звена 7.По переднему фронту меандра 35 (фиг.2 б запускается преобразователь 2 фиг.2 в) и фазовый компаратор б ( иг.2 г). В преобразователе 2 напряжение начинает нарастать с крутизной 8 (фиг.2 в), а фазовый 4 о компаратор б устанавливается в состояние "0". В момент прихода импульса обратной связи (фиг.2 д) фазовый компаратор б устанавливается в состояние "1" (фиг.2 г), а кру тизна преобразователя 2 йзменявтся на В (Фиг.2 в), По следующему переднему фронту меандра преобразователь 2 сбрасывается на нуль, запоминая перед этим напряжение От 5 о (фиг.2 в) - напряжение на выходе преооразователя 2, пропорциональное разности фаз сигналов, сравниваемых на фазовом компараторе б. При этом фазовый компа;,ато б ус танавлиъается в состояние О" (фиг. 2 г). Если бы в системе не было астатйческого звена 7, то в ней уста новился бы режим сийхронизма с разностью фаз = в , где Т - удвоенный период входного сигнала; Са время нарастания напряжения в преобразователв 2 с крутизной З (фиг.2 в).В предложенном умножителе на один вход астатичвского звена 7 поступает меандр с выхода триггера 1, а на другой - сигнал с выхода фазового компаратора б.В астатическом звене 7 сравнивается длительность меандра с длительностью сигнала, поступающего о выхода компаратора б (фиг.2 в,ж), и ыа выходе звена 7 (фиг.2 з).напряжение будет уменьшаться или увеличиваться на величину ьО, пропорциональную разности длительностей (Ь ч ) меандра и. импульса с выхода компаратора б (фиг.2 ж) и через сумматор 5 воздействовать на управляемый генератор Ф до тех пор, пока ьч: не станет равно нулю. Синхронно изменится напряжение на выходе преобразователя 2 на величину лает = д О (фиг.2 в). Как только ьС станет равно нулю, переходный процесс закончится й в системе установится режим синхронизма. Как видно из диаграммы (фиг.2), при введении в систему астатического звена 7 разность фаз в умножителе останется постоянной по всей полосе удержания, т.е. фазовая ошибка полностью устраняется и система приобретает астатизм 2-го порядка.Таким образом, на астатическов звено каждый период поступают два импульса с нулевой фазой между передними фронтами: импульсы с выхода фазового компаратора б и импульсы с выхода триггера. 1. Если между длительностями этих имйульсов с 7- ществует рассогласование, т.в. разовая ошибка между задними фронтами, то на выходе астатического звена напряжение в течение одного периода изменится настолько, насколько требуется скорректировать азу управляемого генератора, чтоы сравнять длительности импульсов, Очевидно, что в установившемся режиме разйость фаз между частото управляемого генератора и опорной частотой равна 1 И 3а фазовая ошибка при перестройке опорной частоты в пределах полосы синхронизма равна нулю, что эквивалентно введению в систему астатизма второго порядка.ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯумйожитель чаСтоты, содержащий преобразователь -фпериод-напряжение", первый вход которого соединен с источником опорной частотычерез счетный триггер и с однимвходом фазового компаратора, другой вход которого подключен к выходу управляемого генератора черезделитель частоты, а его выход подключен ко второму входу преобразователя фпериод-напряжение ф, о тличающийся тем,что, сцелью повышения точности, он содержит сумматор и астатическое звено, при этом вход управляемого генератора соединен с выходом преобразобвателя "период-напряжением черезсумматор, другой вход которого подключен к выходу астатического звена, входы астатического звена соединены соответственно с выходами 1 о счетного триггера и фазового компаратора.446883 едактор БНВ ф н р а ж2П од и н с н о о комитета Совета Мнннстрон (.С(:Робретений и открьпнй3035, Раушскан наб, 4 кИП сударственно по делам и Москва, 1 Ренн тне 1 атентз, Лоскна, .59, 1 режконская наб, 2 оставитеяь Я,МОСЕОВКИЯехредЯВРВЩРЩОЩфорректора И ффЯЦДЯЩОЩ