Цифровое фазосдвигающее устройство

тотногУстр ьвх частот 1 уст - орми- делипаз а 1, 44 2) 10 6) 23 ство с и оев088.8)идетельсто СССРО 11 25/04, 1983.ПСДВ 1 ГА 10 ЕЕ УСТРО.9. В Положен 3 7. 77 ряжен корми ДНО 1 О Н на два импуль(72 (53 ватели оротких ,9, инв емен тор ге 5 р 6,торское с 63, кл. С ФРОВОЕ ФА аз и 1 и второивныс счетчики,4 и 15 сдвигапя гыи чеме 08154) 1 в Кс-три разрянт Иа вазо е" ерсиблоки гчик 6 1 поддерж1 з бретени и может цитрон тся к г. за, ветс вх 1 л н тань я по 1 оЛ е 11 С 1 Ед ия и; иод ешнос гьюсигнала,вол або 1 аз тем стоты ра роики ройст Цепью ЕУ 1 ЯЕТС ониснии 1 Я и о ц 1 о р муле зобретения 1 ержки имп то нн вл ете ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР зовано тоцодс ЛС 1 В.ра.,ирсИзобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах цифровой Фазовой автоподстроки частоты при разработке устройств точ 5 ной задержки импульсов.Цель изобретения - расширение час-. тотного диапазона работы устройства.На фиг, представлена блок-схема. цифрового фаэосдвигающего устройст- О ва; на Фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Цифровое Фазосдвигающее устройство содержит Формирователь 1 входного напряжения, вход которого являет ся входом устройства, а выход подсоединен к входу делителя 2 частоты на два, выход которого соединен с входом первого формирователя 3 коротких импульсов по заднему фронту входного 2 О сигнала, с первыми входами первого 4 и второго 5 элементов И непосредственно, а через инвертор 6 - с входом второго Формирователя 7 коротких импульсов по заднему Фронту входного 25 сигнала и с первыми входами третьего 8 и четвертого 9 элементов И.Вторые входы элементов И 4,5, 8 и 9 соединены с выходом генератора 10 частоты, Выходы элементов И 5 и 8 соединены 3 О с суммирующими входами соответственно первого 11 и второго 12 п-разрядных реверсивных счетчиков. Выходы элементов И 9 и 4 соединены с вычитающими входами вторых разрядов соответственно счетчиков 1 и 12.Выходы переноса счетчиков 11 и 12 соединены соответственно с первым и вторым К-входами КБ-триггера 13. Выходы с 2-го по и-разряд счетчиков 11 4 О и 12 через соответственно первый 14 и второй 15 блоки сдвига разрядов соединены с входами установки числа и-разрядного вычитающего счетчика 16, п-е разряды которого подключены к ло гической "1". Входы управления блоков 14 и 15 соединены между собой и подключены к входу управления устройства, а первый и второй входы разрешения записи вычитающего счетчика16 соединены соответственно с выходами формирователей 3 и 7. Вычитающий вход счетчика 16 соединен с выходом пятого элемента И 17, первый вход которого соединен с выходом генератора 10, а второй - с выходом старшего разряда счетчика 16Выход переноса (и)-го разряда счетчика 16 подсоединен к Б-входу КБ-триггера 13,выход которого соединен с третьими входами элементов И 4 и 9. Выход триггера 13 является выходом устройства.Устройство работает следующим образом.Периодический входной сигнал любой Формы через формирователь 1,который формирует прямоугольные импульсы любой скважности (Фиг.2 а), поступает на вход делителя 2, на выходе которого формируется импульсный сигнал со скважностью, равной двум, полупериод которого равен периоду входного сигнала (фиг.2 б),С выхода делителя 2 сигнал поступает на первый вход второго элемента И 5 непосредственно, а не первый вход третьего элемента И 8 - через инвертор 6. На вторые входы элементов И 5 и 8 поступают импульсы с генератора 1 О частотой Р (фиг.2 г). В результате этого на суммирующие входы счетчиков 1 1 и 12 поступают попеременно импульсы частотой Р в течение времени, равного периоду входного сигнала (Фиг,2 д,е). В счетчиках 11 и 12 после окончания счета записано двоичное число 11, соответствующее периоду входного сигнала и равноеРбфгде Г- частота входного сигнала; Т- период входного сигнала. Разрядность и счетчиков 11 и 12 выбирают из соотношенияР и 11 : ----- (2 мокс сь ммн где 11 окс - максимальное двоичноечисло, которое можетбыть записано в счетчиках 11 и 12;- минимальная входная рабочая частота.Выходы разрядов счетчиков 11 и 12, начиная с второго, через соответст-венно блоки 14 и 15 подсоединены квходам, начиная с первого, установки числа счетчика 16. Блоки 14 и 15 на своих выходах обеспечивают сдвиг разрядов двоичных чисел, поступающих с выходов счетчиков 1 и 12 в соответствии с управляющим числом 1, поступающим на вход управления устройства. Поэтому на входы установкисчетчика 16 поступает число 11/2,ес622835 11 111 20+4 Р Р Тек мент времени импульс переноса счетчика 11 (либо 12) переводит триггер13 в нулевое состояние, и на его выходе Формируется задний Фронт выходного сигнала (Фиг.2 р).Таким образом, на выходе устройства (фиг.2 р) присутствует сигнал со скнажностью, равной двум, сдвинутый относительно входного сигнала на ве- личину 45где 1 = 0,1, 2..,ш - число на управляющем входеустройстна,определяющее сдвигразрядов чисел,записанных всчетчиках 11 и12;( - угол сднига Фаз между входным55 и выходным сигналами.Чаксимальный фазовый сдвигЦмакс9 при 1 = О, а минимальныйЯ-- ;при 1 щш,50 ли в блоках 14 и 15 не происходит сдвига разрядов числа 1 (число 1, поступающее на вход управления устройства, равно О), 11/4 - число 11 сдвинуто на один, разряд (1=1, 11/8 (1=2) и т,д 11/2", если управляющее число 1=ш, т.е. на вход установки счетчика 16 постугтает дноичное число, соответствующее периоду вход ного сигнала, деленному на числоД+42 . Разрядность счетчика 16 равна г 1, На два входа установки и-го разряда счетчика 16 постоянно подается сигнал логической 1Зались чисел, поступающих с блокон 14 и 15 в счетчик 16, происходит импульсами, поступающими на входы разрешения записи с выходов формирсвателей 3 и 7, на входы которых 20 поступаю сигналы с выходов делителя 2 (фиг.2 б) и инвертора 6 (фиг,2 н). Формирователь 3 формирует импульс записи по заднему фронту сигнала с делителя 2 (фиг.2 ж),а формировательпо заднему фронту сигнала с иннертора 6 (Лиг.2 з). Б результате этого в счетчик 16 поочередно записывается двоичное число то с блока 14, то с блока 15 в зависимости от лолу периода сигнала на выходе делителя12, Так, если на выходе делителя 2 появляется передний фронт сигнала,то н счетчик 16 записывается число и с выходов счетчика 11 в счетчик 121 35 поступают импульсы частотой Р н течение периода входного сигнала, Если на выходе делителя 2 появляется задний фронт сигнала, то и счетчик 16 з,писываегся число с выходов счетчи1 пк". 1, а в счетчик 11 поступают импульсы частотой Г.При записи числа в счетчик 16 в его старший разряд записывается логическая 1". В результате этого на выходе старшего разряда счетчика ,16 появляется сигнал "1" (фиг.2 и), который поступает на вход элемента И 17, на другой вход которого подают:я импульсы с генератора 1 О(фиг.2 н) частотой Г. С выхода элемента И 7 импульсы поступают на вычитающий вход счетчика 16 (Фиг,2 к) до тех пор, пока и старшем разряде счетчика 16 не появится сигнал "О" (фиг,2 и). При этом импульс с выхода (и)-го разряда счетчика 16 (Фиг.2 л) переводит "риггер 13 н единичное состояние и формирует передний Фронт выходного сигнала, задержанный относительно переднего фронта входного сигнала на величину, определяемую двоичным числом, записанным в счетчике 16.Так как и счетчик 16 записано11число равное вто время за 12 Яф эдержки переднего Фронта выходного сигнала Тв2 (В момент появления 1 на выходе триггера 13 в зависимости от сигнала на выходе делителя 2 на выходе либо элемента И 4, либо элемента И 9 появляются импульсы частотой Г от генератора 10 (Фиг.2 м, н), которые поступают на вычитаюшие входы вторых разрядов счетчиков 12 и 11 соответственно. В результате этого при появлении на выходах счетчиков 11 и 12 логических пОп на выходах переноса этих счетчиков появляется импульс (фиг.2 о,п) через время , равное полупериоду входного сигнала2у 1 Т еВ этот мо 2 Г 2Точность поддержания заданного фазового сдвига определяется погрешностьюквантования периода входного сигнала, которая при определе нии периода входного сигнала составляеткь - 1,1 - Р10Формула изобретенияЦиФровое фазосдвигающее устройство, содержащее формирователь входного напряжения, делитель частоты на два, инвертор, пять логических элементов И, два и-разрядных реверсивных счетчика, и-разрядный вычитающий счетчик, КБ-триггер, генератор частоты, информационный вход, вход управления и выход, причем информационный вход устройства через последовательно соединенные Формирователь входного напряжения и дели тель частоты на два подключен к входу инвертора и к первым входам первого и второго логических элементов И, выход инвертора подключен к первым входам третьего и четвертого логических элементов И, выход генератора частоты подключен к вторым входам первого и четвертого логических элементов И, выход третьего логического элемента И подключен к суммирующему входу первого и-разрядного реверсивного счетчика, вычитающий вход второго разряда которого подключен к выходу первого логического элемента И, выход второго логического эле 40 мента И подключен к суммирующему входу второго и-разрядного реверсивного счетчика, вычитающий вход второго разряда которого подключен к выходу четвертого логического эле 45 мента И, выход пятого логического элемента И подключен к вычитающему входу и-разрядного вычитающего счетчика, выход старшего разряда которого подключен к первому входу пятого логического элемента И, выход КБ- триггера является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона устройства, в него введены два формирователя коротких импульсов по заднему фронту сигнала и два блока сдвига разрядов, вход первого формирователя коротких импульсов по заднему фронту сигнала подключен к выходу делителя частоты на два, вход второго - к выходу инвертора, а их выходы подключены соответственно к первому и второму входам разрешения записи и-разрядного вычитающего счетчика, второй вход пятого логического элемента И подключен к выходу генератора частоты, выходы рязрядов со второго по и-ый п-разрядных реверсивных счетчиков подключены через блоки управления соответственно к первому и второму входам установки чисел и-разрядного вычитаюшего счетчика, причем и-е разряды входов этого счетчика подключены к сигналу логической единицы, управляющие входы блоков сдвигов разрядов объединены к входу управления устройства, С- вход КБ-триггера соединен с выходом переноса (и)-го разряда п-разрядного вычитающего счетчика, а два К- входа КБ-триггера подключены к выходам переноса соответственно первого и второго и-разрядных реверсивных счетчиков, выход КБ-триггера соединен с третьими входами первого и четвертого логических элементов И,вторые входы третьего и первого логических элементов И, объединены, также объединены вторые входы второго и четвертого логических элементов И.,Черни оррек одписно Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж ул. Гагарина, 101 3 1. и ХШ 1 Л Заказ 109 ТиражВКИПИ Государственного комит113035, Моск та по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР Ж, Раушская наб., д. 4/5