RU140482U1 - PULSE-PHASE DISCRIMINATOR - Google Patents
PULSE-PHASE DISCRIMINATOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU140482U1 RU140482U1 RU2013157628/08U RU2013157628U RU140482U1 RU 140482 U1 RU140482 U1 RU 140482U1 RU 2013157628/08 U RU2013157628/08 U RU 2013157628/08U RU 2013157628 U RU2013157628 U RU 2013157628U RU 140482 U1 RU140482 U1 RU 140482U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- storage unit
- sampling
- input
- pulse
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Импульсно-фазовый дискриминатор, содержащий блок фазового сравнения и блок выборки-хранения, входы блока фазового сравнения подключены к источникам эталонной и контролируемой частот, разделительную RC-цепь, вход которой подключен к выходу блока фазового сравнения, выход разделительной RC-цепи подключен к информационному входу блока выборки-хранения, а управляющий вход блока выборки-хранения подключен к источнику контролируемой частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности демодуляции выходного широтно-импульсного модулированного сигнала, введены второй блок выборки-хранения и вычислительное устройство, информационный вход второго блока выборки-хранения подключен к выходу первого блока выборки-хранения, управляющий вход второго блока выборки-хранения подключен к источнику контролируемой частоты, первый суммирующий вход вычислительного устройства подключен к выходу второго блока выборки-хранения, второй суммирующий вход подключен к выходу первого блока выборки-хранения, вход фильтра нижних частот подключен к выходу вычислительного устройства, выход которого является выходом импульсно-фазового дискриминатора.A pulse-phase discriminator comprising a phase comparison unit and a sampling-storage unit, the inputs of the phase comparison unit are connected to the sources of the reference and controlled frequencies, an RC isolation circuit, the input of which is connected to the output of the phase comparison unit, the output of the RC isolation circuit is connected to the information input sampling-storage unit, and the control input of the sampling-storage unit is connected to a source of controlled frequency, characterized in that, in order to improve the accuracy of demodulation of the output pulse-width modulator of the input signal, the second sampling-storage unit and a computing device are introduced, the information input of the second sampling-storage unit is connected to the output of the first sampling-storage unit, the control input of the second sampling-storage unit is connected to a source of controlled frequency, the first summing input of the computing device is connected to the output the second sampling-storage unit, the second summing input is connected to the output of the first sampling-storage unit, the input of the low-pass filter is connected to the output of the computing device, the output which is the output of the pulse-phase discriminator.
Description
Полезная модель относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использована в качестве логического элемента сравнения частоты следования импульсов задающего генератора, определяющего частоту вращения двигателя в дискретных астатических электроприводах, и частоты следования импульсов датчика обратной связи, расположенного на валу двигателя, а также в других системах фазовой синхронизации.The utility model relates to the field of automation and computer technology and can be used as a logical element for comparing the pulse repetition rate of the master oscillator, which determines the engine speed in discrete astatic electric drives, and the pulse repetition rate of the feedback sensor located on the motor shaft, as well as in other phase synchronization systems.
Известен импульсно-фазовый дискриминатор (Бубнов А,В, Вопросы теории и проектирования прецизионных синхронно-синфазных электроприводов постоянного тока: Монография - Омск, 20005. - С. 151-153), содержащий логическое устройство сравнения, функциональный преобразователь и блок выборки-хранения, причем входы логического устройства сравнения подключены к клеммам источников контролируемой и эталонной частот, а выход подключен к управляющему входу функционального преобразователя, измерительный вход функционального преобразователя подключен к выходу блока выборки-хранения, который является выходом устройства, управляющий вход блока выборки-хранения подключен к клемме источника эталонной частоты, а измерительный вход подключен к выходу функционального преобразователя, при этом функциональный преобразователь может быть выполнен в виде последовательно соединенных сумматора и интегратора напряжения.Known pulse-phase discriminator (Bubnov A, B, Questions of theory and design of precision synchronous common-mode DC electric drives: Monograph - Omsk, 20005. - S. 151-153), containing a logical comparison device, a functional converter and a sample-storage unit, moreover, the inputs of the logical comparison device are connected to the terminals of the sources of the controlled and reference frequencies, and the output is connected to the control input of the functional converter, the measuring input of the functional converter is connected to move the sample-and-hold unit, which is an output device, a control input of the sample-storage is connected to the terminal reference frequency source, and measuring input connected to the output of the function converter, wherein the function generator may be configured as a series-connected voltage adder and the integrator.
Недостатком такого устройства можно считать узкий диапазон сравниваемых частот из-за наличия зависимости времени переходного процесса преобразования от изменения фазовой ошибки и отношения периода квантования Tэ к постоянной времени интегратора Т.The disadvantage of this device can be considered a narrow range of compared frequencies due to the presence of the dependence of the transient conversion process on the change in phase error and the ratio of the quantization period T e to the integrator time constant T.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому устройству является импульсно-фазовый дискриминатор (а.с. СССР №1688381 кл. H03T) 13/00, 1991 г.), содержащий блок фазового сравнения, разделительную RC-цепь и блок выборки-хранения, причем входы блока фазового сравнения подключены к клеммам источников эталонной и контролируемой частот, а выход через разделительную RC-цепь подключен к информационному входу блока выборки-хранения, управляющий вход которого подключен к клемме источника контролируемой частоты, а выход блока выборки-хранения является выходом устройства, при этом блок выборки-хранения состоит из запоминающего блока и формирователя импульсов, при этом первый вход запоминающего блока является информационным входом блока выборки-хранения, а второй вход подключен к выходу формирователя импульсов, вход которого является управляющим входом блока выборки-хранения, а выходом блока выборки-хранения является выход запоминающего блока.The closest technical solution to the claimed device is a pulse-phase discriminator (AS USSR No. 1688381 class. H03T) 13/00, 1991) containing a phase comparison unit, an RC isolation circuit and a sampling-storage unit, the inputs being the phase comparison unit is connected to the terminals of the sources of the reference and controlled frequencies, and the output through the RC isolation circuit is connected to the information input of the sample-storage unit, the control input of which is connected to the terminal of the source of the controlled frequency, and the output of the sample-storage unit is the output of the device, while the sample-storage unit consists of a storage unit and a pulse shaper, while the first input of the storage block is the information input of the sample-storage block, and the second input is connected to the output of the pulse shaper, the input of which is the control input of the sample-storage block, and the output of the fetch-storage unit is the output of the storage unit.
Недостатком данного устройства является наличие погрешности измерения фазового рассогласования контролируемой fк и эталонной fэ частот, проявляющаяся во временной задержке выходного сигнала дискриминатора.The disadvantage of this device is the presence of an error in the measurement of the phase mismatch of the controlled f to and the reference f e frequencies, manifested in the time delay of the discriminator output signal.
Техническим результатом полезной модели является повышение быстродействия демодуляции выходного широтно-импульсного модулированного сигнала.The technical result of the utility model is to increase the speed of demodulation of the output pulse-width modulated signal.
Указанный технический результат достигается тем, что в известный импульсно-фазовый дискриминатор, содержащий блок фазового сравнения, первый и второй входы которого являются соответственно первым и вторым входами импульсно-фазового дискриминатора, выход блока фазового сравнения через разделительную RC-цепь подключен к информационному входу блока выборки-хранения, управляющий вход которого подключен ко второму входу блока фазового сравнения, согласно заявляемому техническому решению, введены второй блок выборки-хранения и вычислительное устройство, при этом информационный вход второго блока выборки-хранения подключен к выходу первого блока выборки-хранения, управляющий вход второго блока выборки-хранения подключен к источнику контролируемой частоты а выход подключен к первому входу вычислительного устройства, кроме того второй вход вычислительного устройства подключен к выходу первого блока выборки-хранения, при этом выход вычислительного устройства является выходом устройства.The specified technical result is achieved by the fact that in the known pulse-phase discriminator containing a phase comparison unit, the first and second inputs of which are respectively the first and second inputs of the pulse-phase discriminator, the output of the phase comparison unit through an RC isolation circuit is connected to the information input of the sample unit -storage, the control input of which is connected to the second input of the phase comparison unit, according to the claimed technical solution, the second sampling-storage unit is introduced and calculate device, while the information input of the second sample-storage unit is connected to the output of the first sample-storage unit, the control input of the second sample-storage unit is connected to a source of controlled frequency and the output is connected to the first input of the computing device, in addition, the second input of the computing device is connected to the output of the first sampling-storage unit, while the output of the computing device is the output of the device.
Сущность технического решения пояснена чертежами, где на фиг. 1 приведена функциональная электрическая схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 приведены временные диаграммы работы импульсно-фазового дискриминатора.The essence of the technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a functional electrical diagram of the proposed device, FIG. 2 shows the timing diagrams of the pulse phase discriminator.
Импульсно-фазовый дискриминатор содержит блок фазового сравнения 1, разделительную RC-цепь 2, блоки выборки-хранения 3 и 4, вычислительное устройство 5.The pulse-phase discriminator comprises a phase comparison unit 1, an
Первый и второй входы блока фазового сравнения 1 являются первым и вторым входами импульсно-фазовый дискриминатора и подключены соответственно к источникам эталонной fэ и контролируемой fк частот. Выход блока фазового сравнения 1 через разделительную RC-цепь 2 подключен к информационному входу блока выборки-хранения 3, управляющий вход которого подключен к клемме источника контролируемой частоты fк. Информационный вход блока выборки-хранения 4 подключен к выходу блока выборки-хранения 3, управляющий вход которого подключен к клемме источника контролируемой частоты fк, а выход подключен к первому входу вычислительного устройства 5, второй вход которого подключен к выходу блока выборки-хранения 3. Выход вычислительного устройства 5 подключен ко входу фильтра нижних частот 6, выход которого является выходом импульсно-фазового дискриминатора.The first and second inputs of the phase comparison unit 1 are the first and second inputs of the pulse-phase discriminator and are connected respectively to the sources of the reference f e and the controlled f to the frequencies. The output of the phase comparison unit 1 through an
Импульсно-фазовый дискриминатор работает следующим образом.The pulse phase discriminator operates as follows.
Импульсы эталонной fэ и контролируемой fк частот поступают на вход блока фазового сравнения 1. Блок фазового сравнения 1 формирует последовательность импульсов, период следования которых равен периоду Tэ эталонной частоты, а длительность пропорциональна величине фазового рассогласования сравниваемых частот. Если параметры разделительной RC-цепи 2 выбраны так, чтоThe pulses of the reference f e and the controlled f to the frequencies are fed to the input of the phase comparison unit 1. The phase comparison unit 1 generates a sequence of pulses whose repetition period is equal to the period T e of the reference frequency, and the duration is proportional to the phase mismatch of the compared frequencies. If the parameters of the
, где where
R - сопротивление разделительной RC-цепи;R is the resistance of the RC isolation circuit;
C - емкость разделительной RC-цепи; то разделительная цепь не искажает форму входного сигнала, т.к. его частота лежит за частотой среза передаточной функции RC-цепи (а.с. СССР №1688381 кл. H03B 13/00, 1991 г.). При этом постоянная составляющая в выходном сигнале Up. разделительной цепи 2 отсутствует и амплитуда отрицательного импульса U2 выходного сигнала равна среднему за период напряжению входного сигналаC is the capacitance of the RC isolation circuit; then the isolation circuit does not distort the input waveform, as its frequency lies behind the cutoff frequency of the transfer function of the RC circuit (USSR AS No. 1688381 class. H03B 13/00, 1991). In this case, the constant component in the output signal is U p . a dividing
где Uср - среднее значение напряжения на выходе блока фазового сравнения;where U cf is the average voltage at the output of the phase comparison unit;
U - амплитуда выходных импульсов блока фазового сравнения;U is the amplitude of the output pulses of the phase comparison unit;
τ1 - длительность выходных импульсов блока фазового сравнения;τ 1 - the duration of the output pulses of the phase comparison unit;
Tэ - период выходных импульсов фазового сравнения.T e - the period of the output pulses of the phase comparison.
Так как постоянная составляющая в выходном сигнале разделительной RC-цепи отсутствует, тоSince the DC component in the output signal of the RC isolation circuit is absent, then
ОтсюдаFrom here
Подставляя (2) в (4), получаемSubstituting (2) in (4), we obtain
. .
Выходной сигнал разделительной RC-цепи 2 поступает на информационный вход блока выборки-хранения 3, в котором по переднему фронту импульсов контролируемой частоты запоминается амплитуда отрицательных импульсов U2. Таким образом, на выходе блока выборки-хранения 3 формируется ступенчатое напряжение Ui, из которого с помощью фильтра нижних частот может быть выделена медленно меняющая составляющая UФ пропорциональная фазовому рассогласованию Δφ(UВХ) сравниваемых импульсных последовательностей.The output signal of the
В переходных режимах Δφ является переменной величиной, в результате на выходе блока выборки-хранения 3 формируется ступенчатое напряжение Ui, из которого с помощью фильтра нижних частот может быть выделена медленно меняющая составляющая UФ пропорциональная фазовому рассогласованию Δφ(UВХ) сравниваемых импульсных последовательностей, но имеющее временную задержку τз, приблизительно равную половине периода эталонной частоты (Фиг. 2). Для исключения временной задержки вводятся второй блок выборки-хранения 4 и вычислительное устройство 5. Во второй блок выборки-хранения 4 по переднему фронту импульсов контролируемой частоты переписывается информация из первого блока выборки-хранения 3, соответствующая предыдущему значению фазовой ошибки, и на его выходе формируется напряжение Ui-1 (Фиг. 1).In transient conditions, Δφ is a variable, as a result of which a step voltage U i is formed at the output of the sample-
Выходные сигналы блоков выборки-хранения 3 и 4 поступают на первый и второй входы вычислительного устройства 5. Выходной сигнал вычислительного устройства формируется в соответствии с выражением:The output signals of the sample-
,где ,Where
Ui - выходной сигнал первого блока выборки-хранения (выходной сигнал наиболее близкого технического решения к заявленному устройству);U i is the output signal of the first sampling-storage unit (output signal of the closest technical solution to the claimed device);
Ui-1 - выходной сигнал второго блока выборки-хранения.U i-1 is the output signal of the second sampling-storage unit.
При этом осуществляется корректировка выходного сигнала первого блока выборки-хранения Ui на величину, равную половине разности настоящего Ui и предыдущего Ui-1 значений выходного сигнала демодулятора.In this case, the output signal of the first sample-storage block U i is adjusted by an amount equal to half the difference between the present U i and the previous U i-1 values of the output signal of the demodulator.
Фильтр нижних частот позволяет выделить из ступенчатого сигнала U медленно меняющуюся составляющую, пропорциональную фазовой ошибке сравниваемых частот.The low-pass filter allows you to select from the step signal U a slowly changing component proportional to the phase error of the compared frequencies.
В результате в выходном сигнале импульсно-фазового дискриминатора устраняется временная задержка, имеющаяся в выходном сигнале UФ известного устройства.As a result, the time delay present in the output signal U Φ of the known device is eliminated in the output signal of the pulse-phase discriminator.
Это позволяет повысить качество демодуляции выходного широтно-импульсного модулированного сигнала импульсно-фазового дискриминатора, за счет использования корректирующего сигнала, пропорционального разности настоящего и предыдущего значений выходного сигнала демодулятора.This allows you to improve the quality of demodulation of the output pulse-width modulated signal of the pulse-phase discriminator, through the use of a correction signal proportional to the difference between the present and previous values of the output signal of the demodulator.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013157628/08U RU140482U1 (en) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | PULSE-PHASE DISCRIMINATOR |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013157628/08U RU140482U1 (en) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | PULSE-PHASE DISCRIMINATOR |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU140482U1 true RU140482U1 (en) | 2014-05-10 |
Family
ID=50630174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013157628/08U RU140482U1 (en) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | PULSE-PHASE DISCRIMINATOR |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU140482U1 (en) |
-
2013
- 2013-12-24 RU RU2013157628/08U patent/RU140482U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6204504B2 (en) | RF pulse synchronization, processing, and control with RF metrology | |
Sorensen | σδ-conversion used for motor control | |
CN105548667B (en) | A kind of AC signal effective value measurement device | |
RU140482U1 (en) | PULSE-PHASE DISCRIMINATOR | |
CN108919880B (en) | Carrier SPWM waveform generation method based on digital processor | |
RU2432671C1 (en) | Differential metering converter | |
RU2628255C1 (en) | Frequency trebler | |
RU108247U1 (en) | FUNCTIONAL GENERATOR | |
RU98653U1 (en) | PULSE-PHASE DISCRIMINATOR | |
RU2520409C2 (en) | Converter for converting periodic signal to frequency and period | |
RU2300170C1 (en) | Phase-frequency detector | |
RU163922U1 (en) | SYNCHRONO-SYNCHASE ELECTRIC ACTUATOR | |
RU212274U1 (en) | PHASE-SENSITIVE AC TO DC VOLTAGE CONVERTER | |
RU2582557C1 (en) | Function generator | |
RU168550U1 (en) | 90 DEGREES PHASE SHIFT DEVICE | |
RU206323U1 (en) | HARMONIC SIGNAL FREQUENCY DIVIDER | |
RU163831U1 (en) | STABILIZED ELECTRIC DRIVE | |
RU215007U1 (en) | ACTIVE POWER TO DC VOLTAGE CONVERTER | |
US3749939A (en) | Phase difference measuring device | |
RU204713U1 (en) | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL FORMER | |
RU2559722C1 (en) | Period-voltage converter | |
RU2555241C1 (en) | Function generator | |
RU2565472C1 (en) | Frequency-voltage converter | |
RU2568771C1 (en) | Phase shifter of triangular waveform | |
RU2577205C1 (en) | Harmonic signal generator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20141225 |