Устройство автоматической подстройки частоты

Союз Сфветскнк Социалистических Рвспублик(51)М, Кл,з Н 03 В 3/04 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(088.8) Опубликовано 1510 В 1,бюллетень й 9 38 Дата опубликования описания 15. 10, 81(54) устРОЙстВО АВтОХАтическОЙ ПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫИзобретение относится к радиотехнике и может использоваться в аппаратуре систем связи.Известно устройство автоматической подстройки частоты, содержащее последовательно соединенныегенератор, управляемый делитель, блок сравнения фаз, другой вход которого является входом устройства, и накапливающий, сумматор, к второму входу которого подключен регистр, а выход накапливающего сумматора подключен к управляющему входу управляемого делителя Ц . Однако известное устройство имеет сравнительно невысокую точность.Целью изобретения является повышение точности.Цель достигается теМ, что между входом устройства и неводом регистра 20 включены последовательно цифровой частотный детектор, к другому входу которого подключен генератор, первый элемент И и счетчик - сумматор, меж.ду выходом счетчика - сумматора и его 25 первым управляющим входом включены последовательно второй элемент И, третий элемент И и триггер знака, между выходом второго элемента И и нулевым входом триггера знака включен четвертый элемент И, другой выход триггера знака подключен к второму управляющему входу счетчика - сумматора, между выходом генератора и другим входом регистра включен последовательно пятый элемент И, счетчик, блок управ" ления, другой вход которого подключен к генератору, и блок очередности, к второму входу которого подключен выход управляемого делителя, второй вы ход блока очередности подключен к третьему входу накапливающего сумматора, второй, третий и четвертый выходы блока управления подключены соответственно к другому входу первого элемента И, к другому входу счетчика - сумматора и к другому входу пятого элемента И,положительный знаковый выход цифрового частотного детектора по подключен к другому входу четвертого элемента И и к третьему управляющему входу счетчика - сумматора, отрицательный знаковый выход цифрового частотного детектора - к четвертому управляющему входу счетчика - сумматора и.к другому входу третьего элемента И,третьи входы третьего и четвертого элементов И подключены к вхОду устройст- ва,а дополнительные выходы управляемого делителя подключены к соотвеЪ."т 873381вующим дополнительным входам цифрового частотного детектора.На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема предложенного устройства.Устройство автоматической подстройки частоты содержит генератор 1, цифровой частотный детектор 2, первыйэлемент И 3, счетчик - сумматор 4,второй элемент И 5, третий элемент И6, триггер 7 знака, четвертый элементИ 8, регистр 9, накапливающий сумматор 10, блок 11 очередности,.блок 12управления, управляемый делитель 13,блок 14 сравнения фаз, счетчик 15 ипятый элемент И 16,Устройство работает следующим образом.Частота генератора 1 выбираетсякратной частоте входного сигнала, т.е, имеет место приближенное равенство тв : Ктгде Т В - период образующей частоты,ВХвходных импульсовК - целое число;Т - период генератора 1.Входной сигнал приходит не в видесплошной регулярной последовательности импульсов, а в виде кодовых посылок. Точное значение числа К, обозначим его К , определяется по ФормулеТвх Кй+и 1Т йГгде И - некоторое число периодов генератора 1 уи - количество периодов генерато-;ра 1, на которое число периодов частоты Т отличается от:.Б за время прохождения И периодов генератора 1.Число Н выбирается Н = 2 , тогдаФделение на Я сводится к сдвигу запятой нас разрядов вправо. Подстойка частоты сводится к определению числа и, подсчету точного значения коэффициента К и формированию частоты из колебаний генератора 1 по определенному коэффициенту К на управляемом делителе 13: Церед началом работы счетчик - сумматор 4 устанавливает.ся в О, а триггер 7 в положение 1. Кодовая посылка входного сигнала записывается в цифровом частотном детекторе 2 в виде соответствующего кода Фазы входного сигнала.Вследствие нестабильности частоты генератора 1 момент прихода входного сигнала по отношению к формируемым в цифровом частотном детекторе 2 стробам постепенно изменяется, следовательно, через некоторые промежутки времени. значения кода фазы принимают разные значения. ЕслиК Твх цифровой частотный детектор 2 Фиксирует такое временное перемещение входного сигнала, при котором формируется потенциал фплюсф, Перемещение момента прихода. входного сигнала в обратном направлении означает,что К Тд ) Т х, и на выходе цифрового частотного детектора 2 аналогичнымобразом формируется сигнал минус.Полный оборот в смещении фазы 5,входного сигнала вызывает формирова;ние сигнала 1,что означает, чтоФаза входного сигнала сместилась наодин период генератора 1. Синхронизацию работы устройства осуществляетблок.12В начале такта работы блок12 открывает прохождение частоты генератора 1 на счетчик 15 через пятыйэлемент И 16, который отсчитываетН = 2 ф периодов генератора 1 и прохождение сигналов 1 с цифрового частотного детектора 2 через первый элемент И 3 на вход счетчика - суммато-,ра 4 . Причем сигнал плюс цифрового частотного детектора 2 устанавли- .вает счетчик в . сумматор 4 в режим 20 прямого счета, а сигнал минусв режим обратного счета Таким образом, при сигнале плюс на счетчике - сумматоре 4 получается прямойкод количества сигналов 1 ф с циф. - 25 рового частотного детектора 2, а присигнале минус - дополнительныйкод 2 - и, где Р - количество разрядов счетчика - сумматора 4, В моментобнуления счетчика - сумматора 4,что 30 дешифрируется вторым элементом И 5,производится по входному сигналу зались знака цифрового частотного детектора 2 через третий и четвертыйэлементы И 6 и 8 в триггер 7,причемзнакплюс записывается 1,азнак минусф - О.Таким образом, при качании йериода Т, в пределах ТВх а КяТВх вмомент прохождения содержимого счет чика - сумматора 4 значения нуля происходит смена знака в триггере 7..После переполнения счетчика 15 блок12 закрывает входы счетчика 15 и счетчика - сумматора 4 через пятый и первый элементы И 16 и 3 соответственно, 45 Затем блок 12 дает на счетчик - сум"матор 4 импульс сдвига на один разряд вправо, причем, .если на тирггере7 хранится код 11,:вписывается;код О, а если, триггер 7 хранит;50 код Оф, то вписывается 11 .,1Содержимое счетчика - сумматора 4после достаточно большого количествашагов счета равно числу и с точностью 55единицы младшего разряда. После каждого такта счета содержимое счетчи- .ка - сумматора 4,по импульсу с блока 12, прошедшему через блок 11, переписйвается в регистр 9, содержимоекоторого участвует как слагаемое при 60 сложении в накапливающем сумматоре10Суммирование производится сразупосле Формирования выходного сигнала. Блок 11 обеспечивает разнесение 65 по времени, смену информации в регистре 9 и суммирование в накапливающем сумматоре 10, Добавление числа К производится постоянной распайкой входов накапливающего сумматора 10, а деление числа и на 2 " разводкой выходов регистра 9 на вход накапливающего сумматора 10 с сдвигом на с разрядов вправо. В результате содержимое накапливающего сумматора 10 делится на целую и дробовую часть, кроме того, так как число и может быть представлено как в прямом, так и в дополни" тельном коде, оно может как добавляться, так и вычитаться из общей суммы.Выходной сигнал управляемого де" лителя 13 в блоке 14 анализируется . 15 на временное рассогласование с входными кодовыми посылками, В случае наличия сдвига фаз формируется сигнал ;добавления или вычитания 11 из ,младшего разряда накапливающего сум матора 10. Работа блока 14 происходит в основном в начальный период работы устройства, так как точность подстройки частоты высокая, и рассогласова. ние фаз накапливается редко.Предложенное устойство позволяет подстраивать частоту по кодовым по" сылкам входного сигнала и обеспечивает любую наперед заданную точность надстройки, 30Формула изобретения35Устройство автоматической подстройки частоты, содержащее последовательно соединенные генератор, управляемый делитель, блок сравнения фаз, другой вход которого является входом 40 устройства, и накапливающий сумматор, к второму входу которого подключен регистр, а выход накапливающего сумматора подключен к управляющему вхо" ду управляемого делителя о т л и ,ч а ю щ е е с я тем, что, с целью по вышения точности, между входом устройства и входом регистра включены последовательно цифровой частотный детектор, к другому входу которого подключен генератор, первый элемент И и счетчик - сумматор, между выходом счетчика - сумматора н его первым управляющим входом включены последовательно второй элемент И, тре" тий элемент И и триггер знака, между выходом второго элемента И и нулевым входом триггера знака включен четвертый элемент И, другой выход триггера знака подключен к второму управляюще" му входу счетчика - сумматора, между выходом генератора и другим входом регистра включены последовательно пя- тый элемент И, счетчик, блок управления, другойвход которого, подключен к генератору, и блок очередности, второму входу которого подключен выход управляемого делителя, второй вы" ход блока очередности подключен к третьему входу накапливающего сумматора, второй, третий и четвертый выходы блока управления подключены соответственно к другому входу первого элемента И, к другому входу счетчика - сумматорак другому входу пятого элемента И, положительный знаковый выход цифрового частотного детектора подключен к другому входу четвертого элемента И и к третьему управляющему входу счетчика - сумматора, отрицательный знаковый выход цифрового частотного детектора - к четвертому управляющему входу счетчика- сумматора и к другому входу третьего элемента И, третьи входы третьего и ,четвертого элементов И подключены к входу устройства, а дополнительные выходы управляемого делителя подключены к соответствующим дополнительным входам цифрового частотного детектора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 576655, кл. Н 03 В 3/04, 1977 (про,тотип) .873381 Составитель Е,ПетроваТехрвд А. Вабинец Корректор Н.Стец Редакто орощенко ТирааВНИИПИ Гно дел113035 Иос 991 Подписноесударственного комитета СССРам изобретений и открытый,ва, Ж, Раущская наб., д, 4/5 Заказ 9069/8 илиал ПОП Патент, г. Уюород, ул, Проектная,