Способ предварительного приведения частоты подстраиваемого генератора

(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 05,06.80 (21)2937183/18-09 (51)М. Кл,3 Н 031, 7/00 с присоединением заявкиГаеударствениый комитет СССР(3) УЙК 621.396, . 666 (088.8) во делам изобретений и отерьпий(72) Авторы изобретения 71) Заявитель 54) СПОСОБ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПРИВЕДЕНИЯ ЧАСТОТЫ ПОДСТРАИВАЕМОГО ГЕНЕРАТОРА Изобретение относится к устройствамсинхронизации генераторов и может использоваться в аппаратуре синтеза частот, в частности в кольце фазовой авто- подстройки частоты, предназначенном для5 формирования сетки дискретных частот,Известен способ предварительного приведения частоты подстраиваемого генератора, находящегося в кольце фазовой авто- подстройки, осуществляемый отдельными циклами, при этом в каждом из циклов на генератор подают воздействие, равное среднему значению области возможных значений воздействий на этот генератор, затем сравнивают частоту выходного колебания тракта привидения кольца и частоту эталонного колебания, в результате сравнения для каждого последую 1 цего цикла находят новую, в два раза более узкую, область возможных значений воздействия, 20 определяют среднюю величину воздейсз- вий в этой области и подают на генератор воздействие, равное среднему значе.- нию воздействий в этой области, предварительное привидение осуществляют до тех пор, пока область возможных значений воздействий не станет уже, чем минимально допустимое значение 1.Цель изобретения - сокращение времени, затрачиваемого на предварительное приведение частоты.Цель достигается тем, что согласно способу предварительного приведения чаототы подстраиваемого генератора, находящегося в кольце фризовой автоподстройки, осуществляемом отдельными циклами, причем на каждом из циклов на генератор подают воздействие, равное среднему значению области возможных значений воздействий на этот генератор, затем, срав нивают частоту выходного колебания тракта приведения кольца н частоту эталонного колебания, в результате сравнения для каждого последующего цикла находят новую, в два раза более узкую, область возможных значений воздействия, определяют среднюю величину воздействий в этой области и подают на генератор возНа фиг. 1 изображена область возможных значений воздействия в н -ом цик ле 00среднее значение воздействия вй -ом цикле и область допустимыхзначений ошибки расхождения воздействий- на фиг, 2 - области возможЬОныхзначений воздействий во всех циклах20 длдля конкретного примера предварительного приведения частоты по предложенномуспособу, граничные значещи областейжвозможных значений воздействий в каждсм цикле и среднее значение области25возможных значений равное воздействию,подаваемому на генератор в данном цикле на фиг. 3 - структурная электричеокая схема устройства, реализующего предложенный способ,30Предварительное приведение частот попредложенному способу осуществляетсяотдельными циклами. В каждом иэ цы.лов на выход подстраиваемого генератора.подают воздействие, равное среднему эначещпо области возможных значений воздействия для данного цикла, При этомзначении воздействия сравнивают частоту выходного колебания тракта приведениякольца с частотой эталонного колебания.Сравнение производят таким образом, чтобы допущенная ошибка сравнения в данном цикле не превосходила половины области возможных значений воздействия.Время необходимое для сравнения, выбирают таким образом, чтобы максимально возможная ошибка сравнения не превооходила допустимую, так как в каждом псьследуюшем цикле область возможных значений воздействия уменьшают в два разапо отношению к предыдущему циклу, топри этом в два раза уменьшается допустимая ошибка сравнения и в два раза увеличивается длительность процесса сравнения.В результате сравнения может быть 55получена следуюшая информация; частотаэталонного колебания меньше частотывыходного колебания тракта приведения,3 93643 действие, равное среднему значению воздействий в этой области, предварительное приведение осуществляют до тех пор, пока область возможных значений воздействий не станет уже, чем минимально допустимое значение, время сравнения частот увеличивают вдвое для каждого последуюшего цикла по отношению к предыдущему циклу, а допустимую ошибку сравнения уменьшают вдвое для каждого последующего цикла по отношению к пре дыдушему,5 4частота эталонного колебания больше чаототи выходного колебания тракта приведения, расхождение между частотой эталонлонного колебания и частотой выходногоколебания тракта приведения меньше возможной ошибки сравнения,На фиг. 1 показано изменение облаоти возможных значений воздействия взависимости от результатов сравнениячастот. Через о О, обозначена областьвозможных значений воздействия в п-. омцикле, под п -ым циклом принимаетсяцикл, в котором производится сравнениечастот), Под 0 п подразумевается знаение воздействия, подаваемого на генератор в и -ом цикле.Если в результате сравнения выясняется, что расхождение частот меньшевозможной ошибки сравнения, то за область возможных значений воздействияя последующего ( и +1 )-го цикла моет быть . принята областьА 0ь 0 нФ+Гграницами этой области являются воздействия +) -О,р среднее значение воздействия 0) = О,Если сравнение частот показывают,что частота входного колебания трактаприведения превосходит частоту эталонного колебания, то искомое воздействиедолжно уменьшить частоту подстраиваемого генератора, и следовательно, меньше, чем воздействие подаваемое на генератор в цикле, Тогда за область возможных значений воздействия в этомслучае может быть принята область сграничными значениями О, и О,Ь мчна значение воздействия, которое надоподать на генератор в ( и -1 )-цикле,равно среднему значению воздействияв этой области7 Рассуждая аналогичным образом, можно показать, что в том случае, когда в результате сравнения частот в и -ом цикле выясняется, что частота эталонного колебания превосходит частоту выходного колебащи тракта приведения, эа область возможных значений воздействия может быть принята область с граничными значениями 01 и 011+, а значит воздействие, которое надо подать на генератор в п +1 )-ом цикле7 936435 8хождения частот (плюс) и в соответствии Расхождение воздействий, среднее с выражением (4) может быть найденозначение воздействия, допустимая ошибсреднее значение воздействия в 3-ем ка сравнения и знак расхождения частот пикле (160 ФО ) для всех циклов поиска показаны в таблице,Не определяетсяПлюсНе определяетсяНе определяетсяПлюсНе определяется 128 128 37 160 160 160 164 Не определяется дущих циклов, обозначаем эту длительность С РНсРиакс сР фВГогда, учитывая, что длительность каждого предыдущего цикла в два раза меньше последующего, получаем следующее выражение для длительности П -го цикла ив поиске, проводимом по предлагаемому способу. мигде -а и" - количествофо циклов, необходимых для завершения поискас заданной точностью. СР мойраже нием (7) и раь.ц сР Принимая как в известном способеСР Области возможных значений воздействия, области допустимых ошибок сравнения и их граничные значения для всех 25 циклов поиска показаны на фиг. 2.Как видно из фиг, 2 и таблицы поиск завершен на восьмом цикле, так как ра хождение воздействий после 8-го цикла поиска не превышает 1,Количество циклов, необходмое для завершения поиска при заданной области возможных значений и заданном допустимом расхождении воздействий, определяется выражением 35мс МЯФОЭто действительно значение количества циклов. Поиск по предлагаемому способу не может осуществляться за меньшее количество циклов и всегда исключает количество циклов, определяемое выражением (6).Если принять так же как и при рассмотрении известного способа, что длительность цикла поиска определяется временем, необходимым на определение знака расхождения частот, то длитель - ность последнего цикла определяется вына длительности одного цикла в известном 55 способе. Ввйду того, что в предлагаемом способе длительность последнего цикла превосходит длительность всех преды Длительность поиска)= цЬ= макс ф. ( 0)Если рассматривать выражение (10) как геометрическую прогрессию, то вре мя поиска может быть определено по выражениюР ЯТ=Тц максц макс (о)МО 0 Од 1010т. е. при тех же условиях в четыре разабыстрее, чем в известном способе. При 10увеличении количества ступеней разницаво времени еще более значительна,Пример конкретного выполнения устройства, реализующего предложенный способпре двврительн ого приве дения частоты пре д-,15ставлен на фиг. 3, где приведена струттурная электрическая схема устройствапредварительного приведения частоты.Устройство содержит подстраиваемыйгенератор 1, тракт приведения частот 2, 20делитель частоты выходного колебаниятракта приведения 3, рвзличитель знака4, вычислитель 5, цифро-аналоговый преобразователь 6, опорный генератор 7 иделитель частоты выходных колебаний 25опорного генератора 8.Предварительное приведение частотыосуществляется устройством в следующемпорядке.В момент включения или йосле оконча-)Ония команды перестройки кольца фАП содной частоты на другую все узлы, входящие в устройство, устанавливаются в начальное. состояние. В начальном состоянии вычислитель 5 выдает на цифро"анв 35логовый преобразователь 6 код, под влиянием которого воздействие, попадающеес цифро-аналогового преобразователя 6на подстраиваемый генератор 1, имеетвеличину, равную среднему значениюобласти, включающей все воздействия,которые могут быть поданы нв генератор 1. В течение первого цикла поискаэто воздействие не изменяется, Соотношение между коэффициентами деленияделителя частоты 3 и делителя частоты8 выбирается таким образом, чтобы притребуемом значении частоты выходныхколебаний подстраиввемого генераторе 1период выходных колебаний в обоих делителях был бы одинаков, Изменение коэффициентов деления делителей 3 и 8 отцикла к циклу производят таким образом, чтобы это соотношение по возможности не изменялось. В начельном состоя 55нии оба делителя имеют минимальныйкоэффициент деления, Раэличитель знака4 сравнивает периоды выходного колеба-"ния делителя 3 с периодом выходного 9получим, что время. затрачиваемое напоиск колебания делителя 8. Если период выходного колебания делителя 3 больше, то ю вычислитель 5 передается команда, приводящая к увеличению воздействия, если меньше то к уменьшению, В том случае, когда чувствительности различителя э на ка 4 не хватает для определения знака разности частот, команда на вычислитель 4 не подается и воздействие во втором цикле отается таким же, как в первом. После окончания первого цикла увеличива ют в д-в раза коэффициенты деления делителей частоты 3 и 8, уменьшают в два раза код изменения воздействия прибавляемый или вычитаемый в вычислителе 5 к значению воздействия в первом цикле по результатам сравнения, и устанавливают в, начальные состояния триггеры, входящие в состав. обоих делителей частоты, для того чтобы совместить начало периода в обоих делителях частоты, после этого начинается второй цикл поиока, Длительного второго цикла в два раза больше первого, поэтому точность определения знака расхождения частот то же возрастает в два раза, и область возможных значений воздействия также сокращается.Работа устройства аналогична во всех циклах, После завершения последнего цик лв расхождение частоты не превышает допусти ого значения и поиск может считаться законченным.Предложенный способ, не увеличивая сколько нибудь существенно сложность устройства, необходимого дпя его осушествпения, позволяет существенно умень шить длительность предварительного произведения частоты. формула изобрете ния Способ предварительного приведения частоты подстраиввемого генератора, находящегося в кольце фвзовой ввтоподстройки, осуществляемый отдельными циклами, при этом в каждом . из циклов на генератор подают воздействие, равное среднемузначению области возможных значений воздействий на этот генератор, затем сравнивают частоту выходного колебания тракта приведения кольца и частоту эталонного колебания, в результате сравнепи для каждого последующего цикла находят новую, в два раза более узкую, область возможных значений воздействия, определяют среднюю величину воздейст.. вий в этой области и подают на генера 11 93643512тор воздействие, равное среднему значе- ющего цикла по отношению к предыдущемунию воздействий в этой области предва- циклу, а допустимую ошибку сравнениярнтельное приведение осуществляют до уменьшают вдвое для каждого последуютех пор, пока область возможных зна- щего цикла по отношению к предыдущечений воздействий не станет уже, чем 5 му.минимально допустимое значение, о т- Источники информации,л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью принятые во внимание при акспертиэесокращения времени на предварительное 1, Авторское свидетельство СССРприведение частоты, время сравнения час- % 657575, кл. Н 03 Ц 7/00, 1967тот увеличивают вдвое для каждого последуО (прототип),тор 59 Подиисноевенного комитета СССРретений и открытийЖ 35, Раушская наб, д. 4/5 пал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул ектная,Составитель Г. Челетровка ТекредЛ.Пекарь Заказ 4258/76 Тирвк ВНИИПИ ГосущРст по делам юоб 113035, Москва, рректор Ю. Макаренко