RU1807550C - Pulse frequency-phase detector - Google Patents

Pulse frequency-phase detector

Info

Publication number
RU1807550C
RU1807550C SU4757024A RU1807550C RU 1807550 C RU1807550 C RU 1807550C SU 4757024 A SU4757024 A SU 4757024A RU 1807550 C RU1807550 C RU 1807550C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channel
output
flip
input
trigger
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Колосов
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4149
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Г-4149 filed Critical Предприятие П/Я Г-4149
Priority to SU4757024 priority Critical patent/RU1807550C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1807550C publication Critical patent/RU1807550C/en

Links

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

Использование: радиотехника системы фазовой автоподстройки частоты. Сущность изобретени ; импульсный частотно-фазовый детектор содержит первый и второй D- триггеры первого канала, первый и второй D-триггеры второго канала, элементы ИЛИ и первого и второго каналов соответственно , интегратор-сумматор, элемент 2И- 2ИЛИ-НЕ, а также дополнительный элемент ИЛИ, светодиод и регистр. В устройстве уменьшаетс  уровень импульсных помех в выходном сигнале, поскольку выводитс  лишь один из D-триггеров, формирующий информационный сигнал, кроме того, небольшое число элементов позвол ет повысить быстродействие. 1 ил.Usage: radio engineering phase-locked loop. SUMMARY OF THE INVENTION; the pulse frequency-phase detector contains the first and second D-flip-flops of the first channel, the first and second D-flip-flops of the second channel, OR elements and the first and second channels, respectively, an integrator-adder, 2I-2 OR-NOT element, as well as an additional OR element, LED and register. In the device, the level of impulse noise in the output signal is reduced, since only one of the D-flip-flops is generated, which forms an information signal, in addition, a small number of elements allows to increase the speed. 1 ill.

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  в системах фазовой автоподстройки частоты.The invention relates to radio engineering and can be used in phase locked loop systems.

Цель изобретени  - уменьшение уровн  импульсных помех в выходном сигнале, а также повышение .быстродействи  при упрощении устройства.The purpose of the invention is to reduce the level of impulse noise in the output signal, as well as to increase the speed while simplifying the device.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема детектора.The drawing shows a structural electrical circuit of the detector.

Импульсный частотно-фазовый детектор содержит первый и второй D-триггеры 1 и 3 первого канала, первый и второй D-триггеры 2 и 4 второго канала, элемент ИЛИ. 5 первого канала, элемент ИЛИ 6 второго канала , интегратор-сумматор 7 и элемент 2 И- 2 ИЛЙ-НЕ 8, а также дополнительный элемент ИЛИ 9, светодиод 10 и резистор 11.The pulse frequency-phase detector contains the first and second D-flip-flops 1 and 3 of the first channel, the first and second D-flip-flops 2 and 4 of the second channel, an OR element. 5 of the first channel, the OR element 6 of the second channel, the integrator-adder 7 and the element 2 AND-2 OR-NOT 8, as well as an additional element OR 9, LED 10 and resistor 11.

Принцип работы устройства рассмотрим на примере его выполнени  на микросхемах ТТЛ-серии.We will consider the principle of operation of the device by the example of its implementation on TTL-series microcircuits.

Импульсный частотно-фазовый детектор (ИЧФД) работает следующим образом.Pulse frequency-phase detector (ICHFD) works as follows.

В исходном состо нии на пр мых выходах всех D-триггеров уровни напр жений соответствуют логическому О. Пусть на С-. вход первого D-триггера 1 первого канала поступают импульсы опорной частоты FO, а на вход первого D-триггера 2 второго канала -импульсы контролируемой частоты FL При этим на указанные входы могут поступать импульсы как малой, так и большой (произвольной ) длительности.In the initial state, at the direct outputs of all D-flip-flops, the voltage levels correspond to logical O. Let on C-. the input of the first D-flip-flop 1 of the first channel receives the reference frequency pulses FO, and the input of the first D-flip-flop 2 of the second channel receives pulses of the controlled frequency FL In this case, pulses of both short and long (arbitrary) duration can be received at the indicated inputs.

В ИЧФД возможны режимы сравнени  частот, когда Fo Fi или FO FI, либо режим сравнени  фаз, когда Fo Fi, но Д/ 0 или Ду. 0, где Д р -разность фаз между опорной и контролируемой частотами. Пусть Fo Fi и элемент 2И-2ИЛИ-НЕ 8 в работе не участвует, при этом на выходе первого D-триггера 2 второго канала формируютс  широтно-модулированные импульсы, длительность которых пропорциональна разности фаз между частотами FO и FI. Через определенное врем  (в худшем случае чепез врем  1) Fo-Fi, когда Дуэ становитс  большеIn ICPD, frequency comparison modes are possible when Fo Fi or FO FI, or a phase comparison mode when Fo Fi, but D / 0 or DN. 0, where D p is the phase difference between the reference and controlled frequencies. Let Fo Fi and element 2I-2OR-NOT 8 not be involved in the operation, while at the output of the first D-flip-flop 2 of the second channel, pulse-width modulated pulses are generated, the duration of which is proportional to the phase difference between the frequencies FO and FI. After a certain time (in the worst case, after a time of 1) Fo-Fi, when the duet becomes larger

елate

сwith

соwith

о VI ел ел оo VI ate o

2 п , между импульсами частоты FI по вл ютс  два импульса более высокой частоты. Первый импульс частоты FI в указанной ситуации переключает первый D-триггер 2 второго канала в состо ние логической 1, а второй импульс частоты Fi записывает логическую Г из первого D-триггера 2 второго канала в второй D-триггер 4.2p, between pulses of frequency FI two pulses of higher frequency appear. In this situation, the first frequency pulse FI switches the first D-trigger 2 of the second channel to logic 1, and the second frequency pulse Fi writes a logical Г from the first D-trigger 2 of the second channel to the second D-trigger 4.

Каждым последующим импульсом частоты FI состо ние второго D-триггера 4 второго канала подтверждаетс , поскольку логическа  1 с его пр мого выхода через элемент ИЛ И 6 поступает на D-вход второго D-триггера 4 второго канала. Таким образом , на выходе второго D-триггера 4 второго канала фиксируетс  посто нный уровень логической 1, означающий отрицательный знак частотной расстройки: Fp-Fi 0. Одновременно напр жение логической 1 с выхода элемента ИЛИ 6 второго канала в виде посто нного уровн  поступает на вход интегратора-сумматора 7, при этом напр жение на выходе интегратора-сумматора 7 увеличиваетс  с максимальной скоростью, уменьша  тем самым частотную расстройку на входах ИЧФД до момента изменени  знака разности фаз частот Fo и FI, После изменени  знака разности фаз частот Fo и FI импульсы частотой Fo начинают опережать по фазе импульсы частоты FL В результате первый же опережающий импульс частоты FO переключает первый D-триггер 1 первого канала в единичное состо ние, а первый D-триггер 4 второго канала по входу сброса сбрасываетс  в О напр жением с инверсного выхода первого Ь-триггера 1 первого канала. Таким образом, второй D- триггер .4 второго канала при ) 2 л: от-, ключаётс  и на выходах D-триггеров З и 4 фиксируютс  уровни логического О, означающие режим фазового сравнени  входных частот, В этом режиме на выходе элемента ИЛ И 6 второго канала наблюдаютс  импульсы длительностью, пропорциональной фазовому рассогласованию входных частот Fo и FL На выходе интегратора-сумматора 7 происходит увеличение напр жени , пропорциональное длительности импульсов, поступающих на вход интет- ратора-суммэтрра 7, уменьшающее рассогласование фаз входных сигналов. При нулевом сдвиге фаз между входными сигналами на выходах элементов ИЛИ 5 первого канала и ИЛИ 6 второго канала импульсы отсутствуют, удержива  интегратор- сумматор.7 в закрытом состо нии.With each subsequent pulse of frequency FI, the state of the second D-flip-flop 4 of the second channel is confirmed, since logical 1 from its direct output through the IL element AND 6 goes to the D-input of the second D-flip-flop 4 of the second channel. Thus, at the output of the second D-flip-flop 4 of the second channel, a constant logic level 1 is fixed, which means a negative sign of the frequency detuning: Fp-Fi 0. At the same time, the voltage of logic 1 from the output of the OR element 6 of the second channel in the form of a constant level is input integrator-adder 7, while the voltage at the output of the integrator-adder 7 increases at maximum speed, thereby reducing the frequency detuning at the inputs of the ICPD until the sign of the phase difference of the frequencies Fo and FI changes. After changing the sign of the difference the phases of the frequencies Fo and FI, the pulses of the frequency Fo begin to outstrip the phase of the pulses of the frequency FL As a result, the first leading pulse of the frequency FO switches the first D-trigger 1 of the first channel to a single state, and the first D-trigger 4 of the second channel is reset to O at the reset input voltage from the inverse output of the first b-trigger 1 of the first channel. Thus, the second D-trigger .4 of the second channel at) 2 l: off, turns off and at the outputs of the D-triggers Z and 4 the logical O levels are fixed, which mean the phase comparison mode of the input frequencies. In this mode, the output of the IL AND 6 element the second channel, pulses are observed with a duration proportional to the phase mismatch of the input frequencies Fo and FL At the output of the integrator-adder 7, an increase in voltage is proportional to the duration of the pulses supplied to the input of the integrator-adder 7, which reduces the phase mismatch of the input gnalov. At a zero phase shift between the input signals at the outputs of the elements OR 5 of the first channel and OR 6 of the second channel, there are no pulses, keeping the integrator-adder. 7 in the closed state.

В силу, симметричности схемы ИЧФД его работа в случае Fo FI аналогична работе при Fo FI, с той лишь разницей, что вDue to the symmetry of the ICHPD scheme, its operation in the case of Fo FI is similar to that for Fo FI, with the only difference being that

состо ние логической 1 переключаетс  второй D-триггер З первого канала, напр жение с которого через элемент ИЛИ 5 первого канала воздействует на интегратор-сумматор 7, уменьша  напр жение на его выходе с максимальной скоростью до момента изменени  знака фазового рассогласовани , при этом второй D-триггер З первого канала сбрасываетс  в нулевоеlogical state 1 switches the second D-trigger 3 of the first channel, the voltage from which through the OR element 5 of the first channel acts on the integrator-adder 7, decreasing the voltage at its output at maximum speed until the phase mismatch sign, while the second D trigger 3 of the first channel is reset to zero

0 состо ние после переключени  первого D- триггера 2 второго канала в единичное состо ние первым же импульсом частоты FI после указанной ситуации. Далее наступает режим сравнени  фаз входных частот, при0 state after switching the first D-flip-flop 2 of the second channel to the single state by the first frequency pulse FI after the indicated situation. Next comes the phase comparison phase of the input frequencies, at

5 котором на выходе первого D-триггера 1 первого канала формируютс  импульсы длительностью, пропорциональной величине фазового рассогласовани  частот FO и Fa, FL Наличие же элемента 2И-.2ИЛИ-НЕ 85 which, at the output of the first D-trigger 1 of the first channel, pulses are generated with a duration proportional to the phase mismatch of the frequencies FO and Fa, FL The presence of the element 2I-.2 OR NOT 8

0 позвол ет работать с входными импульсными сигналами большей длительности. При этом алгоритм работы D-триггеров 1 и 2 несколько отличен. Так, в случае опережени  по фазе сигнала частоты FO относительт0 allows you to work with input pulse signals of longer duration. At the same time, the operation algorithm of D-triggers 1 and 2 is somewhat different. So, if the phase signal is ahead of the frequency signal FO, the relative

5 но сигнала частоты FI первым импульсом по положительному фронту первый D-триггер 1 первого канала взводитс  в единичное со- о сто ние. Логическа  1 с выхода первого D-триггера 1 первого канала поступает на5 but the signal of frequency FI by the first pulse on a positive edge, the first D-flip-flop 1 of the first channel is brought into a single state. Logic 1 from the output of the first D-trigger 1 of the first channel is fed to

0 первый вход логического элемента 2И- 2ИЛИ-НЕ 8 (при этом до прихода входных импульсов на выходе элемента 2И-2ИЛИ- НЕ 8 имеетс  логическа  1), с инверсного же выхода первого D-триггера 1 логический0 the first input of the logic element 2I-2OR-NOT 8 (in this case, before the input pulses at the output of the element 2I-2OR- NOT 8 there is a logical 1), from the inverse output of the first D-trigger 1 is logical

5 О, поступа  на D-вход второго D-триггера 2 второго канала, блокирует его переключение в единичное состо ние. Логическа  1, поступающа  с пр мого выхода первого D- триггера 1 на первый вход элемента 2И0 2ИЛИ-НЕ 8, разрешает тем самым прохождение входного импульса на сбросовые входы D-триггеров 1 и 2. Поэтому в момент прихода импульса FI на выходе элемента 2И-2ИЛИ-НЕ 8 по вл етс  импульс,5 O, entering the D-input of the second D-trigger 2 of the second channel, blocks its switching to the single state. Logic 1, coming from the direct output of the first D-trigger 1 to the first input of the element 2I0 2OR-NOT 8, thereby allows the passage of the input pulse to the dump inputs of the D-flip-flops 1 and 2. Therefore, at the time of the arrival of the pulse FI at the output of the element 2И- 2 OR NOT 8 an impulse appears,

5 который сбрасывает первый D-триггер 1 . первого канала. При этом длительность импульса сброса определ етс  временем задержки элементов 2И.-2ИЛИ-НЕ. 8 и временем переключени  D-триггера и поэ0 тому не зависит от длительности импульсов входного сигнала, позвол   тем самым работать с импульсами большей длительности . Поскольку в устройстве взводитс  лишь один из D-триггеров, формирующий инфор5 мационный сигнал, импульсные помехи во входном сигнале отсутствуют.5 which resets the first D-trigger 1. the first channel. In this case, the duration of the reset pulse is determined by the delay time of the elements 2I-2OR-NOT. 8 and the switching time of the D-flip-flop, and therefore does not depend on the pulse width of the input signal, thereby allowing operation with pulses of longer duration. Since only one of the D-flip-flops is cocked in the device, which generates an information signal, there is no pulse noise in the input signal.

Claims (1)

К дополнительным преимуществам следует отнести возможность надежной инди- кации режима синхронизма (захват системы фазовой автоподстройки частоты (ФАН). котора  реализуетс , например, подключением выходов вторых D-триггеров каждого канала к входам исполнительного элемента ИЛИ 9. При этом в режиме синхронизма на выходе дополнительного элемента ИЛИ 9 имеетс  логический О, в частотном режиме - логическа  1. Подключение к выходу дополнительного элемента ИЛИ 9, светодиода 10с резистором R 11 обеспечивает визуальную индикацию захвата системы ФАП, в котором используетс  рассмотренный импульсный частотно-фазовый детектор. Формула изобретени  Импульсный частотно-фазовый детектор , выполненный в виде двух каналов, каждый из которых содержит первый и второй D-триггеры. входы синхронизации которых  вл ютс  входом соответствующего канала, и элемент ИЛИ, входы которого подключены к пр мым выходам D-триггеррв, а выход подключен к 0-входу второго D-триггера, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  уровн  импульсных помех в выходном сигнале, а также повышени  быстродействи  при упрощении устройства, в него введены интегратор-сумматор, входы которого подключены к выходам элементов ИЛИ каждого канала, и элемент 2И-2ИЛИ- НЕ, первый и второй входы которого подключены к пр мому выходу первого D-триггера второго канала и входу синхронизации первого D-триггера первого кана0 ла, третий и четвертый входы подключены соответственно к входу синхронизации первого D-триггера второго канала и выходу первого D-триггера первого канала, а выход подключен к входам сброса первых D-триг5 геров каналов, D-вход и инверсный выход первого D-триггера одного из каналов подключены соответственно к инверсному выходу и D-входу первого D-триггера другого канала, инверсный выход первого D-тригге0 ра одного канала подключен к входу сброса второго D-триггера другого канала, а выход интегратора-сумматора  вл етс  выходом импульсного частотно-фазового детектора.Additional advantages include the possibility of a reliable indication of the synchronism mode (capture of the phase-locked loop (PAN) system, which is realized, for example, by connecting the outputs of the second D-flip-flops of each channel to the inputs of the actuator OR 9. Moreover, in the synchronism mode at the output of the additional element OR 9 there is a logical O, in the frequency mode - logic 1. Connection to the output of an additional element OR 9, LED 10 with resistor R 11 provides a visual indication of the capture of the system An AP using the considered pulse frequency-phase detector 1. The invention A pulse-frequency frequency detector made in the form of two channels, each of which contains the first and second D-flip-flops.The synchronization inputs of which are the input of the corresponding channel, and the OR element, the inputs of which are connected to the direct outputs of the D-trigger, and the output is connected to the 0-input of the second D-trigger, characterized in that, in order to reduce the level of impulse noise in the output signal, as well as increase speed while simplifying device, the integrator-adder is introduced into it, the inputs of which are connected to the outputs of the OR elements of each channel, and the 2I-2 OR-NOT element, the first and second inputs of which are connected to the direct output of the first D-trigger of the second channel and the synchronization input of the first D- of the first channel trigger, the third and fourth inputs are connected respectively to the synchronization input of the first D-trigger of the second channel and the output of the first D-trigger of the first channel, and the output is connected to the reset inputs of the first D-triggers of 5 channels, D-input and inverse output of the first D -trigg One of the channels is connected respectively to the inverse output and D-input of the first D-flip-flop of the other channel, the inverse output of the first D-flip-flop of one channel is connected to the reset input of the second D-flip-flop of the other channel, and the integrator-adder output is a pulse frequency output phase detector.
SU4757024 1989-11-09 1989-11-09 Pulse frequency-phase detector RU1807550C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4757024 RU1807550C (en) 1989-11-09 1989-11-09 Pulse frequency-phase detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4757024 RU1807550C (en) 1989-11-09 1989-11-09 Pulse frequency-phase detector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1807550C true RU1807550C (en) 1993-04-07

Family

ID=21478510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4757024 RU1807550C (en) 1989-11-09 1989-11-09 Pulse frequency-phase detector

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1807550C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 4764737, кл. Н 03 L 7/06, 1988. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR970019094A (en) A HORIZONTAL OSCILLATOR
JPS6010458B2 (en) Phase locked loop circuit
JP3440120B2 (en) Apparatus for generating clock signal from digital signal
RU1807550C (en) Pulse frequency-phase detector
EP1096683A1 (en) Clock generator circuit
US7477714B2 (en) Phase adjusting circuit for minimized irregularities at phase steps
EP0479237A1 (en) Phase-locked oscillation circuit system with measure against shut-off of input clock
JPH05227017A (en) Convergent mode switching type digital pll device
KR950015047B1 (en) Cluck converter circuit
SU1040591A1 (en) Frequency-phase discriminator
KR870003666A (en) Automatic phase control circuit
SU1660142A1 (en) Pulse generator
SU1285558A1 (en) Pulse frequency-phase discriminator
SU949777A1 (en) Signal phase shifting device
SU1732466A1 (en) Device for digital phase lock
US5834959A (en) Circuit arrangement for generating a binary output signal
SU1095376A1 (en) Device for synchronizing pulse signals
SU1182625A1 (en) Frequency-phase discriminator
SU902239A1 (en) Frequency comparator
SU1023645A1 (en) Device for obtaining the sum and difference of frequencies of two pulse trains
SU1665537A1 (en) Synchronizing generator
RU2028723C1 (en) Device to form pulses of difference frequency
RU1774497C (en) Automatic phase locking unit
SU1631743A1 (en) Phase-shift-reyed signal demodulator
CA1079368A (en) Tone detection synchronizer