Импульсно-фазовой детектор

(22)Заявлено 05.03.79 (2) 2737069/18-21 (51)Я Кд3 Н 03 Э 13/00 с присоединением заявки М Вфударствеквьй камнтет СССР пе двлан взебрвтенкЯ и вткрнткЯ(23) Приоритет Опубликовано 30.01.81. Бюллетень М 4 Дата опубликования описания 30.01.81(54) ИМПУЛЬСНО-ФАЗОВЫЙ ДЕТЕКТОР Изобретение относится к импульсной текнике и может быть использовано в системах автоподстройки частоты.Известен импульсно-фазовый аетэктор, состоящий из двух генераторов импульсов, фазо-импульсного расиепителя, до полнительного триггера, один из входов которого соединен с выкодом первого из упомянутых генераторов импульсов, а второй вход подключен к одному из выходов фазо-импульсного расщепителя, тй два других выхода которого подключены к соответствующим входам элементов И и ИЛИ, а вход соединен с выходом.второго генератора. Выкод дополнительного триггера соединен со вторым входом элемента И. Выход первого генератора импульсов соединен со вторым вхо дом элемента ИЛИ. Выкоды элементов Й и ИЛИ,соединены со входами основного триггера 1.Недостаток известного устройства заключается в наличии частоты сравнения на выкоде. 2Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее триггер, первый вход которого соединен с входом генератора пилообразного напряжения и источником сигнала, второй вхоц - через элемент задержки с источником синхронизации и первым входом элемента совпадения, второй вхоц которого подключен к выходу триггера, а выход - к первому вкоду ключевого элемента, второй вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения 2.Однако известное устройство обладает недостаточной функциональной надежностью.Цель изобретения - расширение функциональнык возможностей и повышение . помехоустойчивости.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два генератора импульсов, триггер, первый вкоц которого соединен с первым входом генератора пилообразного напряжения, выход которого подключен к первому входу1225 4 380 электронного ключа, элемент задержки и элемент И, первый вход которого соединен с первым генератором импульсов, а выхоц - со вторым входом электронного ключа, введены зарядный конденсатор и фазоимпульсный расщепитель, вход которого соединен с выходом второго генератора импульсов, первый выход - с первым входом триггера, а второй выходсо вторым входом триггера, третий вход которого подключен к выходу первого генератора импульсов, а выход - ко второму входу генератора пилообразного напряжения и входу элемента задержки, выход которого соединен со вторым входом элемента И, причем первая обкладка зарядного конденсатора соединена с первым входом электронного ключа, а вторая обкладка - с обшей шиной.На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Импульсно-фазовый детектор содержит генераторы 1 и 2 импульсов, фазоимпульсный расшепитель 3, триггер 4, генератор 5 пилообразного напряжения, зарядный конценсатор 6, ключ 7 электронный, элемент 8 задержки и элемент 9 И. Первый и второй входы триггера 4 подключены через расщепитель 3, к выходу генератора 1, третий вход - к генератору 2 и через элемент 9 И и к первому входу ключа 7, а выход - через элемент 8 задержки ко второму входу элемента 9 И и непосредственно к первому входу генератора 5, второй вход которого соединен с первым входом триггера 4, а выход - со вторым входом ключа 7 и конденсатором 6.Устройство работает следующим образом.Рассмотрим два режима работы (1 и 1 Г, фиг. 2), отличающиеся временем прихода имнульса от генератора 2.1. Импульсы от генератора 2 опережают по времени импульсы с одного выхода расщэиителя 30 и отстают от импуль- сов с другого выхода расщепителя ЗЦ) (1 фиг, 2), В этом случае импульсы Ц;, поступая на вход триггера 4, перебрасывают его в .состояние, при котором на вход генератора 5 с выхода триггера 4 начинают поступать запускающие импульсы О . На конденсаторе 6 напряжение 0 начинает изменяться с заданной крутизной; что соответствует рабочему участку ь трапецеицальной характеристики им пульсно-фазового детектора, Импульсы 0, приходящие от генератора 2 на входтриггера 4, перебрасывают его в исходное состояние, запускающие импульсызаканчиваются, в результате чего прекращается заряд конденсатора 6 на выходе генератора 5. Запускающие импульсыОс выхода триггера 4 через задерживающий элемент 8 задержки с временемзадержки Ъ, равным длительности импульса у с генератора 2, поступаютна первый вход элемента 9 И ( О, ),Импульсы Ц с генератора 2, поступаяна второй вход элемента 9 Д во времяналичия импульсов Ц на первом входеэлемента 9 И, проходят через него ипоступают на вход ключа 7. Ключ 7 открывается и происходит перенос напряжения с зарядного конденсатора 6 на выход импульсно-фазового детектора.Импульсы О с выхода фазоимпульсного расщепителя 3, поступая на входгенератора 5, производят разряд конденсатора 6, что соответствует вертикальной линии на трапецеидальной характеристике детектора. После этого в течение времени с цо момента прихода следующего импульса 0 с выхода фазоимпульсного расщепителя 3, напряжение наконденсаторе 6 изменяется в том же направлении, что и на рабочем участке характеристики ф , но со значительноменьшей крутизной. Изменение напряжения на конденсаторе 6 обусловлено токами утечки генератора 5,35В рассмотренном режиме работы преобразование разности фаз сравниваемыхимпульсных последовательностей генераторов 1 и 2 в напряжение происходитпропорционально крутизне рабочего участка характеристики устройства.Ц. Импульсы от генератора 2 отстаютпо времени от импульсов с первого хода(0.), но опережают импульсы с цругоговыхода ( Ц ) расщепителя 3 (1, фиг. 2).В этом случае импульсы О, поступающие на вход триггера 4, перебрасывают его в состояние, при котором на входгенератора 5 с выхода триггера 4 начинают поступать запускающие импульсы0О . На конденсаторе 6 напряжение Оначинает изменяться с заданной крутизной, что соответствует рабочему участкутрапецеидальной характеристики импульсно-фазового детектора. ИмпульсыЦ с выхода расщепителя 3, приходящиеИна вход триггера 4, перебрасывают егов исходное состояние, запускающие импульсы на входе генератора 5 заканчиваются, в результате чего заканчивает5 8012 ся заряд конденсатора 6, Одновременно импульсы Ц поступают на вход генерагора 5 и производят разряд конденсатооа 6. После этого в течение времени, как и в рассмотренном выше режиме работы, напряжение на конденсаторе 6 изменяется со значительно меньшей крутизной. Запускающие импульсы Ц с выхода триггера 4 через элемент 8 задержки с временем задержкиравным длительности импульса Ц с генератора 2, поступают на первый вход элемента 9 Ц ( 0 ). Импульсы 0 с генератора 2, поступая на второй вход элементаЩ во время отсутствия импульсов Ц на входе элемента 9 И не проходят через него. Ключ остается закрытым и перенос напряжения с конденсатора 6 на выход импульсно-фазового детектора не происходит. 20Таким образом, в данном импульснофаэовом детекторе преобразование разности фаз сравниваемых импульсных последовательностей в напряжение производится только на рабочем участке трапе цеицальной характеристики детектора, т. е, обеспечивается однозначность формирования выкодного напряжения.Применение данного импульсно.фазового детектора устраняет в системак авто- подстройки частвгы ложные захваты, при которых кратковременные отклонения частоты подстраиваемого генератора не компенсируются системой автоподстройки, и обеспечивает спектральную частоту выход,ного колебания системы автоподстройки, что особенно важно при построении, например, цифровых синтезаторов частоты. 25 6 формула изобретенияИмпульсно-фазовый детектор, содержащий два генератора импульсов, триггер, первый вкод которого соединен с первым входом генератора пилообразного напряжения, выход которого подключен к первому входу электронного ключа, элемент задержки и элемент И, первый вход которого соединен с первым генератором импульсов, а выход - со вторым входом электронного ключа, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения помекоустойчивости, в него введены зарядный конценсатор и фаэоимпульсный расщепитель, вход которого соединен с выходом второго генератора импульсов, первый выхоц - с первым входом триггера, а второй выход - со вторым входом триггера, третий вход которого подключен к выходу первого генератора импульсов, а выход- ко второму вкоду генератора пилообразного напряжения и входу элемента задержки, выход которого соединен со вторым входом элемента И, причем первая обклад ка зарядного конденсатора соединена с первым входом электронного ключа, а вторая обкладка - с общей шиной.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1 1. Авторское свидетельство СССРМ 508896, кл. Н 03,О 3/02, 1974. 2. Авторское свидетельство СССРМ 275170, кл. Н 03 К 9/04, 1968.801225 Составитель М. Минская Техред С. Мигунова енкоорректо Шаро Редактор А аз 10455/77 Тираж 999 ПВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открыти 13035, Москва, Ж, Раушская набд,Зак исноеССР