Измерительный преобразовательс фазовой автоподстройкой

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) П риоритет твеудератемемй квинтет СССР ае дееем нзееретеекй и еткрытнйОпубликовано 23,01.81. Бюллетень Рй 3 Дата опубликования описания 26.01,81Изобретение относится к радиоизмерительной технике и мокет быть использовано в фазометрии и в системах многоканальной передачи информации.Известно устройство фазовой автоподстройки частоты, работающее по вторичным биениям, которое может быть использовано в качестве измерительного преобразователя частоты с фазовой автоподстройкой. Оно содержит подстраиваемый генератор, смеситель, фазовый детектор, фильтр нижних частот и управляющий элемент, образующие петлю фазовой автоподстройки промежуточной частоты, эталонный генератор и генератор сдвига 11.Недостатком такого устройства явля 15 ется ухудшение фильтрующей способности при расширении полосы захвата и незащищенность устройства от ложного захвата на зеркальной частоте.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь, содержащий подстраиваемый генератор, смеситель, фазовый детектор,опорный генератор, фильтр нижних частот и управляющий элеМент, образующие петлю фазовой автоподстройки промежуточной частоты, соединенные последовательно генератор импульсов, ключ и формирователь ступенчатого напряжения, выход которого соединен с одним из входов управляющего элемента, а также соединенные последовательно узкополосный фильтр и амплитудный детектор, выход которого подключен к управляющему входу ключа, а вход узкополосного фильтра - к выходу смесителя 21.Недостатком данного устройства является незащищенность от ложных захватов на зеркальной частоте и неустойчивыйрежим синхронизации из-за воэможности попадания рабочей точки кольца ФАПЧ на края полосы удержания, вследствие чего велика вероятность выхода системы ФАПЧ из режима синхронизации при флюктуациях частоты и изменения амплитуды входного сигнала, что ограничивает широкое применение подобных преобразователей, а в си7,98стемах многоканальной передачи информации применение таких устройств становится недопустимым из-за возможности потерь информации.Целью изобретения является повышение5точности преобразования в условиях значительных флюктуаций частоты и изменений амплитуды входного сигнала.Поставленная цель достигается тем,что в измерительный преобразователь с10фазовой автоподстройкой, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, основной фазовый детектор, фильтрнижних частот, подстраиваемый генераторуправляющий элемент и смеситель,соеди 15ненный по выходу к основному фазовомудетектору, а также последовательно соединенные генератор импульсов, ключ иформирователь ступенчатого напряжения,выход которого соединен,с одним из вхо 20дов управляющего элемента, введены нульорган, элемент совпадений, 90 -фазоврашатель, дополнительный фазовый детекторфильтр нижних частот, усилитель-ограничитель, инвертор и триггер, причем один25вход дополнительного фазового детекторасоединен с выходом 90 -фазоврашателя,овход которого подключен к выходу опорного генератора, другой вход его присоединен к выходу смесителя, а выход - к30входу введенного фильтра нижних частот,соединенного последовательно с усилителем-ограничителем, выход которого присоединен ко входами инвертора и элемента совпадений, подключенного по второму входу к выходу нуль-органа, по тре 35тьему - к управляюшему входу ключа ивыходу триггера, а по выходу - к одному из установочных входов триггера,другой установочный ьход которого соединен с выходом инвертора, при этом40вход нуль-органа подсоединен к выходуфильтра нижних частот.На фиг. 1 представлена электрическаяструктурная схема устройства; а на фиг. 2 зависимость полосы захвата и полосы удержания от амплитуды входного сигнала,Измерительный преобразователь с фазовой автоподстройкой содержит смеси- тель 1, подстраиваемый генератор 2, управляюшийэлемент 3, фильтры 4 и 5 нижних частот, основной фазовый детектор 6, дополнительный фазовый детектор 7, 90 - фазоврашатель 8, опорный генератор 9,55 нуль-орган 10, элемент 11 совпадений, односторонний усилитель-ограничитель 12, формирователь 13 ступенчатого напряжения, ключ 14, импульсно-потенциальный 6234триггер 15, инвертор 16, генератор 17импульсов. Причем смеситель 1, подстраиваемый генератор 2, управляющий элемент 3, фильтр нижних частот 4, основной фазовый детектор 6 и опорный генератор 9 образуют петлю фАПЧ.Устройство работает следуюшим образом,При отсутствии синхронизации генератора 2 по входному сигналу напряжениена выходе фильтра 5 фазового детектора7 равно нулю, поэтому состояние выходаэлемента 11 совпадений и напряжениена связанном с ним установочном входетриггера 15 соответствует логическомунулю, а на другом его установочном входе, соединенным с выходом инвертора 16 логической единице,. При этом выходноенапряжение триггера 15 соответствуетлогической единице, и импульсы с генератора 17 через ключ 14 поступаютна формирователь 13, в результате чегоосушествляется режим поиска, При синхронизации генератора 2 на основной частоте их выходного напряжения фазовогодетектора 7 усилитель-ограничитель 12формирует напряжение, соответствующеелогической единице, В момент настройкигенератора 2, практически соответствующей середине полосы удержания, нупь-орган 10 вырабатывает скачок напряжения,в результате чего с выходя элемента 11совпадений на связанный с ним установочный вход триггера 15 подается напряжение, соответствующее логической единице,и он опрокидывается, выдавая напряжениезапрета на элемент 11 совпадений иключ 14, Поиск прекращается, и обеспечивается режим синхронизации промежуточной частоты за счет петли ФАПЧ, который в предлагаемом устройстве осушествляется в значительно большем динамическом диапазоне входных сигналов благодаря начальной синхронизации подстраиваемого генератора практически на серединеполосы удержания,На фиг. 2 для начальной настройки генератора 2 на частоту то динамическийд Ос л- зсдиапазон до= тг - , - б- - , где д -дивннамический диапазон при начальной настройке на частоту %, В режиме синхронизации, благодаря связи выхода триггера 15 с одним из входов элемента 11 совпадений, исключается возможность прину-.дительного срыва слежения выходным напряжением нуль-органа 10 при значительных флюктуациях частоты входного сигнала. При синхронизации генератора 2 на зеркальной частоте выходное напряже5 7986ние усилителя-ограничителя 12 соответствует логическому нулю, поэтому состояние триггера 15 не изменяется, что приводит к продолжению режима поиска и ксрыву синхронизации генератора 2 назеркальной частоте.Предлагаемое техническое решение,в отличие от известного, позволяет значительно повысить устойчивость режимаудержания при защищенности от ложныхзахватов на зеркальной частоте в условиях больших флюктуаций частоты входного сигнала благодаря начальной синхронизации подстраиваемого генератора практически на середине полосы удержаниякольца фАПЧ, что, помимо вышеуказанного, обеспечивает работоспособностьустройства в более широком динамическомдиапазоне входных сигналов, Преимчшество подобных преобразователей наиболее20полно проявляется в случае необходимости использования больших кратностей преобразования,25формула изобретения 2:3 6дов управляющего элемента, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования в условиях значительных флюктуаций частоты и изменений амплитуды входного сигнала, в него введены нуль-орган, элемент совпа-.одений, 90 -фазоврашатель, дополнительный фазовый детектор, фильтр нижних частот, усилитель-ограничитель, инвертор и триггер, причем один вход дополнительного фазового детектора соединен с выходом 90 -фазоврашателя, вход кооторого подключен к выходу опорного генератора, другой вход его присоединен к выходу смесителя, а выход - к входу введенного фильтра нижних частот, соединенного последовательно с усилителем-ограничителем, выход которого присоединен ко входам инвертора и элемента совпадений, подключенного по второму входу к выходу нуль-органа, по третьему - к управляющему входу ключа и выходу триггера,. а по выходу - к одному из установочных входов триггера, другой установочный вход которого соединен с выходом инвер тора, при этом вход нуль-органа подсоединен к выходу фильтра нижних частот.Измерительный преобразователь с фазовой автоподстройкой, содержащий соединенные последовательно опорный генера 30 тор, основной фазовый детектор, фильтр нижних частот, управляющий элемент, подстраиваемый генератор и смеситель, соединенный по выходу к основному фазовому детектору, а также последовательно соединенные генератор импульсов, ключ и формирователь ступенчатого напряжения, выход которого соединен с одним из вхоИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шахгильдян В. В. и др. Системыфазовой автоподстройки частоты, М.,"Связь", 1972; с, 27,2. Витмаер Г. А. и др, Синхронныйгетеродин широкополосного фазометра. -Сб; "Способы построения ианализ погрешностей фазометрических устройств"Томск,изд-во ТГУ, 1972, с. 201,оставитель ехредТ.Ма Редактор В. Дан лиал ППЛ "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 аказ 10018/5 ВНИИПИ по де 113035, ММедведеваа КорректорМ Йемчик Подписное комитета СССР открытий скан наб., д, 4/