Цифровой фазовращатель

Союз Советскик Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл, Н 03 К 5/153 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ ра 12) . Изобретение относится к радиотехнике, в частности используется вкачестве исполнительного элементасистем автоматического сопровождениясигнала по фазе, частоте или временной задержке.Известен цифровой фаэовращатель,содержащий счетчик, выходы которогосоединены с первыми входами блокасравнения, вторые входы которогОподключены к выходам фазозадающегоблока, и т)5 иггер, сигнал на выходекоторого является выходным сигналомфаэовращателя 1,15Недостаток известного устройстванизкая точность установки фазы вы-.ходного сигнала из-за разброса и нестабильности сигнала в триггерах: сравнения. Кроме того, влияние упомянутых факторов, а также конечноговремени срабатывания элементов устройства приводит к возникновению ложных срабатываний выходного триггера.К недостаткам данного устройства следует отнести снижение выходной частотывдвое.по сравнению с частотой совпадения кодов на выходах счетчика и фэзозадающегс блока. Из-за этого для обеспечения заданной частоты на выходе фазовращателя частоту входногосигнала приходится повышать в два раза, что приводит к необходимостииспользования в устройстве более высокочастотной элементной базы. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее счетчик, подключенный к выходу задающего генератора, блок сравнения, соединенный с выходами счетчика и фазоэадающего блока, счетный триггер, подключенный к выходу последнего разряда счетчика, элементы однозначности и элементы неоднозначности, одни входы которых соединены с выходами счетного триггера и входом фильтра, а другие - с выходом фаэоэадающего блока, элементы совпадения, первые входы которых подключены к выходу блока сравнения, а вторые входы - к выходам, соответственно, элемент однозначности и элемент неоднозначности, триггер с раздельным управлением, входы которого соединены с выходами элементов совпадения, а выход - с входом фильт, Недостаток этого устройства - низкая точность установки Фазы и наличиеложных срабатываний.Цель изобретения - повьадение точности установки фазы и исключениеложных срабатываний.Цель: достигается тем, что в цифровой фаэовращатель, содержащий счетчик,выходы которого подключены к первымвходам блока сравнения, вторые входыкоторого соединены с выходами фазозадающего блока, триггер с раздельнымуправлением, введены два тактируемыхфильтра с памятью, сигнальный входкаждого из которых соединен с соответствующим выходом блока сравнения,а выходы каждого .тактируемого Фильтра 1с памятью подключены к соответствующимвходам триггера с раздельным управлением, причем тактовые входы упомянутыхфильтров соединены со счетным входомсчетчика.В указанном устройстветактируеькефильтры с памятью могут быть выполненыв виде синхронных 0-триггеров с двой"ной памятью.На фиг, 1 представлена функциональ-ная схема устройства; на фиг, 2эпюры импульсов,Цифровой фаэовращатель содержитсчетчик 1, выходы которого подключенык первым входам блока 2 сравнения,вторые входы оторого соединены с выходами фазозадающего блока 3, а выходы блока 2 сравнения подключены кинформационным входам тактируемыхфильтров 4 и 5 с памятью, например,выполненных в виде синхронных 0-три 1 геров с двойной памятью, причем тактовые входы фильтров 4 и 5 соединенысо счетным входом счетчика 1, а выходы упомянутых Фильтров 4 и 5 подключены к выходам триггера с раздельным уп равлением б.Устройство работает следующим образом. фНа счетный вход счетчика 1 постчц 4 ют входные импульсы с частотой Х 45и периодом(элюра Х на фиг, 2),При этом пройсходит периодическоеизменение кода, записанного в счетчике 1 с периодом Т = 1/Ео= 2"/Ггде и - число разрядов счетчика 1.Изменяющийся код О ,О с вы 11ходов разрядовсчетчика 1 поступаетна первые входы блока 2 сравнения,навторые входы которого поступает кодЪ, Ь с выходов фазозадающего блока 3. На выхбдаж Р т Рф блока2 сравнения синхронно с моментами совпадения кодов,формируются:импульсыс частотой повторения 1=1 (2"1/Т и длительностью Яб, Ъ/2сдвинутые друг относительно друга на 60половину периода частоты 1, . Однако, кроме этих импульсоа на выходахР и Р" будут присутствовать импульсы,наличие которых обусловлено влияниемконечных задержек и времени срабаты- у 5 вания реальных элементов цифровогофаэовращателя (эпюра Р,111 фиг. 2).Параэитные импульсы на выходах блока 2 сравнения могут быть представлены в виде суммя последовательностейимпульсов, имеющих ту же частотуповторения, что и полезные (эпюраРфиг. 2) но имеющих случайную длительность Ф и случайную задержкуФу относительно полезных. В диапазо не рабочих частот цифрового фазовращателя суммарная максимальная задержка по самой длинной логическойцепи фазовращателя с учетом максимального времени срабатывания элементов остается меньшей половиныпериода Го входных импульсов на величину, обеспечиваемую устойчивоесрабатывание элементов фазовращателя: Ф( /2 . В то же время длительность Йолезных импульсов остает- Щ ся большей длительности половины периода входных: Ф)/2 . В этомслучае длительность паразитнцх импульсов существенно меньше длительностиполезйых, Смесь полезных и паразит ных импульсов с выходов Р и Р блока2 сравнения поступает на сигнальныевходы тактируемях фильтров 4 и 5 спамятью, на тактовые входы которых подаются входные импульсы частоты 0 Изменение информации на выходах фйльтров 4 и 5 будет происходить только втом случае, если импульс, на сигнальном входе фильтра не только совладаетс тактовым, но и целиком перекрываетего.С учетом различий в длительности полезных и паразитных импульсов становится очевидным, что информация навыходах тактируемых фильтров 4 и 5с памятью будет изменяться только припоступлении на их сигнальные входыполезных импульсов, что наглядноиллюстрируется эпюрами 1 , Р и д нафиг. 2. В качестве тактируемого фильтра с памятью может быть использовансинхронный Р-триггер с двойнойпамятью, серийно выпускаемый промяшленностью. При этом наличие в О-триггере двойной памяти будет обеспечивать неизменность его выходного состояния при попадении на его информационный 0 вход паразитного импульсаи одновременном поступлении на еготактовый С вход входных импульсов.Таким образом, на входя триггерас раздельным управлением б будут поступать последовательности только полезных импульсов, сдвинутые друг относительно друга на половину периодачастоты Уц и начальной фазой, определяемой моментом совпадения кодовна выходах счетчика 1 и фазозадающего блока.З. Изменение кода Ъ, .Ьл на выходе фазозадающего блока3 будет вызывать изменение начальнойфазы меандра на выходе триггера б сминимальным дискретом Ь Р;л -- ЗбО/2"Включение тактируеьих фильтров с .памятью позволяет исключить ложныесрабатывания выходного триггера цифрового фаэовращателя. В случае отсутствия тактируемых Фильтров спамятью нестабильность моментов срабатывания триггера б, а, следовательно, и точность установки Фазы выходного сигнала в прототипе будут определяться как нестабильностью задержки логической цепи от счетного входасчетчика 1 до выхода триггера б, таки неидентичностью этой задержки приразличных значениях кода Ь, .Ь фаэозадающего блока 3. При включзнии в состав Фаэовращателя тактируемых фильтров с памятью точностьустановки Фазы при прочих равных условиях будет опРеделяться нестабильностью задержки логической цепиот входа фйльтра 4 (5) до выхода .,триггера б, При сохранении относитель"2ной величины нестабильности ееабсолютное значение уменьшается засчет меньшей абсолютной задержки пологической цепи от входа Фильтра4 (5) до выхода триггера бпо срав" 25нению с величиной задержки от счетного входа счетчика 1 до выхода триггера б в прототипе, Кроме того, указанная задержка в предпагаемом устройстве в отличие от прототипа не зависит от значений кода. ,Ьпфазозадающего блока 3. Следовательновключение тактируемых фильтров с памятью и наличие новых связей поэвбляет повысить точность установки фазы 35 в предлагаемом цифровом Фазовращателепо сравнению с известным,Формула изобретения1. Цифровой фаэовращатель, содержащий счетчик, выходы которого подключены к первым входам блока сравнения, вторые входы которого соединеныс выходами фазоэадающего блока, триг"гер с раздельным управлением, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности установки фа"зы и исключения ложных срабатываний,введены два тактируемях фильтра спамятью, сигнальный вход каждого иэкоторых соединен с соответствующимвыходом блока сравнения, а выходыкаждого тактируемого Фильтра спамятью подключены к соответствующимвходам триггера с раздельным управ"лением, причем. тактовые входы упомянутых фильтров соединены со счетнымвходом счетчика,2, Фаэовращатель по п.1,о т л ич а ю щ и й с я тем, что тактируеяяе Фильтры с памятью выполнены в виде синхронных Р-триггеров с двойнойпамятью.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СЫА 9 2910586,кл. 328 - 155, 1964.2. Авторское свидетельство СССР9 362465, кл. Н 03 К 13/20, 01.03.71748840 Составитель И.РадькРедактор М.Келемеш . Техред М,Келемеш ректор Н,гри одписное а Филиал ППП Патент, г. Ужгород,оектная, 4 83/21 ЦНИИПИ Государс по делам иэо 113035, Москва, Тираж 995 Пенного комитета СССРетений и открытий