SU1099385A1

SU1099385A1 - Delayed pulse oscillator

Info

Publication number: SU1099385A1
Application number: SU823520586A
Authority: SU
Inventors: Леонид Степанович Субботин
Original assignee: Томский Институт Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники
Priority date: 1982-12-09
Filing date: 1982-12-09
Publication date: 1984-06-23

Abstract

ГЕНЕРАТОР ЗАДЕРЖАННЫХ ИМПУЛЬСОВ , «содержащий два делител частоты , входы которых подключены.: к выходу опорного генератора, а входы управлени - к соответствукипей шине управлени , два кольца фазовой автоI Л подстройки частотыI состо щих из последовательно соединенных фазового детектора, другой вход которого подключен к выходу соответствующего делител частоты, подстраиваемого генератора и смесител , Формирователь виходного задержанного сигнала, подключенный к выходу подстраиваемого генератора первого кольца фазовой автоподстройки частоты, и формирова- тель выходного опорного сигнала, отличающийс тем, что, с целыо расширени функциональных возможностей устройства путем обеспечени задержки внешнего сигнала и реверса задержанного сигнала относительно опорного, йход формировате- sg л выходного опорного сигнала и сл другой вход смесител второго кольца фазовой автоподстройки частоты подключены к выходу опорного генератора , а другой вход смесител первого кольца базовой автоподстройки часто- 2 ты соединен с выходом подстраиваемого генератора второго кольца фазовой автоподстройки частоты.GENERATOR OF DELAYED PULSES "containing two frequency dividers, the inputs of which are connected: to the output of the reference oscillator, and the control inputs to the corresponding control bus, two rings of the phase autoI L frequency control I consisting of series-connected phase detector, the other input of which is connected to the output corresponding frequency divider, adjustable oscillator and mixer, Shaper of the output delayed signal connected to the output of the adjustable oscillator of the first ring frequency triples, and a shaper of the output reference signal, characterized in that, with the goal of expanding the functionality of the device by providing a delay of the external signal and reversing the delayed signal relative to the reference signal, forming the sg l of the output reference signal and the second input of the second ring mixer the automatic frequency control is connected to the output of the reference generator, and the other input of the mixer of the first ring of the basic automatic frequency control is connected to the output of the adjustable oscillator second th ring phase locked loop.

Description

фх лfh l

Изобретение относитс к импульсной и радиоизмерительной технике и может быть использовано дл прецезионного Задани временной задержки или временных интервалов.The invention relates to a pulse and radio measuring technique and can be used for precision setting of a time delay or time intervals.

Известен датчик временных интервлов , содержащий опорный генератор и два кольца Фазовой автоподстройки частоты l .Known sensor time intervals, containing the reference oscillator and two rings of the phase-locked loop frequency l.

Однако в данном устройстве частота выходных сигналов отличаетс от эталонной, что не позвол ет использвать эти устройства дл задержки внешних сигналов.However, in this device, the frequency of the output signals is different from the reference one, which does not allow these devices to be used to delay external signals.

Известен также генератор задержанных импульсов, содержащий опорный генератор и кольцо автоподстройки , в котором Задержка создаетс с помощью делител частоты, установленого на входе фазового детектора кольца автоподстройки 2J .A delayed pulse generator is also known, which contains a reference oscillator and an auto-tuning ring, in which a Delay is created using a frequency divider installed at the input of the 2J auto-tuning ring phase detector.

Это устройство может работать в режиме задержки внешнего сигнала, однако имеет недостатки, состо щие в том, что коэффициент делени делител не может быть выбран большим в св зи с ухудшением условий фильтрации смещенной- гармоники, поэтому разрешающа способность задержки невелика, а использование метода вычитани -добавлени импульса по вхо ду делител дл создани реверсивной задержки уменьшает диапазон частот .входных сигналов устройс-д.-ва.This device can operate in the delay mode of an external signal, however it has the drawbacks that the division factor of the divider cannot be chosen large due to the deterioration of the bias-harmonic filtering conditions, therefore, the delay resolution is small, and the use of the subtraction method is small. adding a pulse along the divider input to create a reversible delay reduces the frequency range of the input signals of the device-v-va.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству вл етс генератор временных интервалов , содержащий опорный генератор, два кольца фазовой автоподстройки частоты, состо щий из последовательно соединенных смесител , фазового детектора, другой вход которого подключей к выходу соответствующего делител частоты, и подстраиваемого генератора, а также два формировател выходных сигналов: опорного и задержанного з .The closest in technical essence to the proposed device is a time interval generator containing a reference oscillator, two phase locked loops consisting of a series-connected mixer, a phase detector, the other input of which is connected to the output of the corresponding frequency divider, and an adjustable oscillator, as well as two shapers of output signals: a reference and a delayed g.

Недостаток данного устройства заключаетс в невозможности задержки внешнего сигнала из-за того, что частота выходных сигналов подстраиваемых генераторов смещена относител но опорной частоты, а также в невозможности реверса задержки задержанного сигнала по отношению к опорному сигналу.The disadvantage of this device lies in the impossibility of delaying the external signal due to the fact that the frequency of the output signals of the adjustable oscillators is shifted relative to the reference frequency, as well as the impossibility of reversing the delay of the delayed signal with respect to the reference signal.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечени задержки внешнего сигнала и реверса защержанного сигнала относительно опорного.The purpose of the invention is to expand the functionality of the device by providing a delay in the external signal and reversing the locked signal relative to the reference signal.

Поставленна цель достигаетс тем, что в генераторе задержанных импульсов, содержащем два делител частоты, входы которых подключены к выходу опорного генератора, а входы управлени - к соответствующей шине The goal is achieved by the fact that in the generator of delayed pulses, containing two frequency dividers, the inputs of which are connected to the output of the reference generator, and the control inputs are connected to the corresponding bus

управлени , два кольца фазовой автоподстройки частоты, состо щих из последовательно соединенных фазового детектора, другой вход которого подключен к выходу соответствующего делител частоты, подстраиваемого генератора и смесител , формирователь выходного задержанного сигнала, подключенный к выходу подстраиваемого генератора первого кольца фазовой автоподстройки частоты, и формирователь выходного опорного сигнала, вход формировател выходного опорного сигнала и другой вход смесител второго кольца фазовой автоподстройки частоты подключены к выходу опорного генератора, а другой, вход смесител первого кольца фазовой автоподстройки частоты соединен с выходом подстраиваемого генератора второго кольца фазовой автоподстройки частоты.control, two phase-locked loops consisting of a phase-connected phase detector, another input of which is connected to the output of the corresponding frequency divider, adjustable oscillator and mixer, shaper of the output delayed signal connected to the output of the adjustable oscillator of the first ring of phase-locked loop, and shaper of the output the reference signal, the input of the output reference signal generator and the other input of the mixer of the second ring of the phase-locked loop The notes are connected to the output of the reference oscillator, and the other input of the first mixer ring phase locked loop coupled to the output of the generator being adjusted phase-locked loop of the second ring.

На чертеже представлена блоксхема генератора задержанных импульсов ,The drawing shows the block diagram of the generator delayed pulses

Генератор содержит опорный генера тор 1, делители 2 и 3 частоты, первое кольцо автоподстройки, состо щее из последовательно соединенных смесител 4, фазового детектора 5 и подстраиваемого генератора б, выходом подключенного к первому входу смесител 4, второе кольцо автоподстройки состо щее из последовательно соединенных смесител 7 фазового детекто ра 8 подстраиваемого генератора 9, формирователь 10 выходного сигнеша опорного канала и формирователь 11 выходного сигнала задержанного канала . При этом выход опорного генератора 1 подключен к первым входам делителей 2 и 3, другие входы которых подключены к управл ющим входным шинам, второму входу смесител 4 и входу формировател 10, выходы делителей 2 и 3 подключены к другим входам фазовых детекторов 8 и 5 соответственно , выход генератора б соединен с вторым входом смесител 7, выход генератора 9 соединен с входом формировател 11. Выходы формирователей 10 и 11 вл ютс выходами всего устройства.The generator contains a reference oscillator 1, dividers 2 and 3 frequencies, the first self-tuning ring, consisting of series-connected mixer 4, phase detector 5 and a tunable generator b, the output connected to the first input of mixer 4, the second ring of self-tuning consisting of series-connected mixers 7 of the phase detector 8 of the adjustable oscillator 9, the shaper 10 of the output signal of the reference channel and the shaper 11 of the output signal of the delayed channel. The output of the reference generator 1 is connected to the first inputs of dividers 2 and 3, the other inputs of which are connected to the control input buses, the second input of the mixer 4 and the input of the driver 10, the outputs of dividers 2 and 3 are connected to the other inputs of phase detectors 8 and 5, respectively, the output of generator b is connected to the second input of the mixer 7, the output of generator 9 is connected to the input of the former 11. The outputs of the former and 11 are the outputs of the entire device.

Устройство работает следующимThe device works as follows.

образом. Iin a way. I

Регулировка задержки производитс подачей одиночных импульсов на управл ющие входы делителей частоты. Сигнал опорного генератора 1 поступает одновременно на входы формировател 10, делителей 2 и 3 частоты и второй вход смесител 4, На выходе 10 образуетс последовательность стандартных опорных импульсов,поступающих на выход устройства. На выходах делителей 2 и 3 образуютс сигналы с частотой ) гДе 0 частота опорного генератора 1, а N коэффициент лелени делителей 2 и 3. В смесителе 4 происходит преобразование i с ча стотой io подстраиваемого генератора 6, и на выходе 4 выдел етс сигнал разностной промежуточной частоты, который сравниваетс по фазе с выход ным сигналом делител 3. Сигнал фазового рассогласовани с выхода детектора 5 поступает в цепь управлени частотой генератора б и устанавливает- в первом кольце автоподстройки режим синхронизма, который характеризуетс соотношением частот 1, откуда-f f fo-foN Во втором кольце автоподстройки сигналы с частотой & и f преобразуютс в смесителе 7 также в сигнал разностной промежуточной частоты, который сравниваетс по фазе уже с выходнЕлм сигналом делител 2, а сигнал фазового ррссогласованиг детекто ра 8 управл ет частотой подстраиваемого генератора 9 до наступлени режима синхронизма, соответствующего условию ц. - i-i 9 fe 3 откуда iq«, Hj ioТаким образом, частота задержанны импульсов на выходе формировател 1 становитс равной частоте опорного генератора 1, и это свидетельствует о возможности работы устройства в ре жиме задержки внешнего сигнала. При подаче на вход управлени де лител 2 одиночного импульса на выхо де делител 2 образуетс сдвиг выходного напр жени на величину Ь,( f 2. li/Nj который компенсируетс изменением фазы генератора 9, при этом задержка по времени на выходе I рмировател 11 составит Т / VI,, где Tjj - период частоты опорного генератора 1. Если одиночный импульс подать на вход управлени делител 3., то такой же дискрет Фазы ьс 2Tt/N на входе фазового детектора 5 отработаетс разным изменением фазы генератора б, но с обратным знаком сдвига в силу противоположности алгоритма преобразовани частоты. Отрицательный сдвиг фазы генератора б переноситс затем на выход смесител 7 с положительным знаком и компенсируетс отрицательным сдвигом фазы генератора 9, в результате чего выходной сигнал 11 получит отрицательную задержку- . Таким образом, в предлагаемом генераторе задержанных импульсов осуществл етс реверсивна задержка импульсов по одному каналу. Диапазон регулировани задержки составл ет tTo с числом ступеней 2N. Использование новых св зей, кроме того, упрощает реализацию устройства за счет исключени второго опорного генератора, при этом одновременно исключаетс его вли ние на стабильность частоты выходных сигналов. Предполагаетс , что на базе серийной интегральной техники можно создать прецизионное устройство с реверсивной задержкой в диапазоне ± 10 ни и дискретом ± 1 ПС. При этом максимальна погрешность задержки во всем диапазоне регулировки не превысит 13 ПС. Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемое устройство обес: печивает работу в режиме задержки внешнего сигнала и позвол ет- осуществл ть реверсивную задержку по выходу задержанных импульсов.The delay is adjusted by applying single pulses to the control inputs of the frequency divider. The signal of the reference generator 1 is fed simultaneously to the inputs of the generator 10, the dividers 2 and 3 frequencies and the second input of the mixer 4. At the output 10 a sequence of standard reference pulses is output to the output of the device. At the outputs of dividers 2 and 3, signals are generated with a frequency of) where 0 is the frequency of the reference generator 1, and N is the ratio of the dividers 2 and 3. In mixer 4, i transforms with frequency io of the adjustable oscillator 6, and output differential signal is output 4 frequency, which is compared in phase with the output signal of the divider 3. The phase error signal from the output of the detector 5 enters the frequency control circuit of the oscillator b and sets the synchronism mode, which is characterized by frequency ratio 1, whence-f f fo-foN In the second self-tuning ring, signals with frequency & and f is converted in mixer 7 also to a differential intermediate frequency signal, which is compared in phase with the output signal of divider 2, and the phase matching signal of detector 8 controls the frequency of the adjustable oscillator 9 until the onset of synchronization matching the condition c. - i-i 9 fe 3 from where iq ", Hj io. Thus, the frequency of the delayed pulses at the output of the driver 1 becomes equal to the frequency of the reference oscillator 1, and this indicates that the device can work in the delay mode of the external signal. When a single pulse at the output of the divider 2 is fed to the control input 2, the output voltage is shifted by the value of b, (f 2. li / Nj, which is compensated for by changing the phase of the generator 9, and the time delay at the output of I of the distributor 11 will be T / VI ,, where Tjj is the period of the frequency of the reference oscillator 1. If a single pulse is applied to the control input of divider 3., then the same Phase sampling 2Tt / N at the input of the phase detector 5 is processed by a different change in the oscillator phase b, but with the opposite sign of the shift due to the opposite algorithm frequency conversion. The negative phase shift of the generator b is then transferred to the output of the mixer 7 with a positive sign and is compensated for by a negative phase shift of the generator 9, with the result that the output signal 11 will receive a negative delay. Thus, in the proposed delayed pulse generator, the reverse pulse delay is one channel. The delay control range is tTo with the number of steps 2N. The use of new connections, in addition, simplifies the implementation of the device by eliminating the second reference oscillator, while at the same time eliminating its effect on the frequency stability of the output signals. It is assumed that, on the basis of serial integrated technology, it is possible to create a precision device with reverse delay in the range of ± 10 and discrete ± 1 PS. In this case, the maximum delay error in the entire adjustment range will not exceed 13 PS. Thus, in comparison with the prototype, the proposed device provides: work in the delay mode of the external signal and allows - to carry out a reverse delay on the output of the delayed pulses.

Claims

DELAYED PULSE GENERATOR, 'containing two frequency dividers, the inputs of which are connected., To the output of the reference generator, and the control inputs - to the corresponding control bus, two rings of the phase-locked loop, consisting of a phase detector connected in series, the other input of which is connected to the output the corresponding frequency divider, tunable oscillator and mixer, Shaper output delayed signal connected to the output of the tunable generator of the first phase-locked loop hour Toty, shaper output and a reference signal, characterized in that, in order to expand the functional capabilities of the device by providing external signal delay and reverse delayed signal _Ί The ratio respect to the reference, input of the reference signal output and the other input of the mixer of the second phase locked loop rings are connected to the output of the reference generator, and the other input of the mixer of the first ring of the Phase Locked Loop is connected to the output of the adjustable generator of the second ring of the Phase Locked Loop frequency construction.

>