SU1107268A1 - Фазовый детектор - Google Patents

Abstract

1.ФАЗОВЫЙ ДЕТЕКТОР, содержащий полевой транзистор, первый затвор которого  вл етс  входом опорного сигнала, последовательно соединенные усилитель-ограничитель входного сигнала и первый фильтр нижних частот, выход которого подключен ко второму затвору полевого транзистора , а также второй фильтр нижних частот, вход которого соединен со стоком полевого транзистора и через нагрузочный резистор с источником питани , а выход  вл етс  выходом фазового детектора, причем исток полевого транзистора соединен с общей шиной, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности детектировани , введены два амплитудных детектора и корректирующий блок, первый и второй входы которого подсоединены соответственно к выходам первого и второго еаотлитудных детекторов , а выход соединен по посто нному току с одним из затворов поле-г вого транзистора, входы первого и второго амплитудных детекторов подключены соответственно к первому затвору полевого-транзистора и к выходу усилител -ограничител  входного сигнала.

Description

Э 1 SD .р.

2. Детектор по п.1, отличают и и с   тем, что корректирующий блок выполнен на аналогичном фазовому детектору полевом транзисторе и резистивном делителе напр жени , при этом первый и второй затворы полевого транзистора  вл ютс  соответственно первым и вторым входами корректирующего блока, вход резистивного делител  напр жени  соединен со стоком полевого транзистора и через резистор с источником питани , исток полевого транэистора подключен к общей шине,а выход резистивного делител  напр жени   вл етс  выходом корректирующего блока.

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в системах фазовой синхронизации гетеродинов, передатчиков, синтезаторов частот, работающих при частотах сравнени , наход щихс  в децимеровом диапазоне ллин волн.

Фазовые детекторы, выполненные на полупроводниковых диодах, имеют невысокие значени  крутизны характеристики и коэффициента передачи,что приводит к необходимости использовани  больших уровней выходных сигналов . Ламповые схемы требуют высокого анодного питани  и больших токов по накальной цепи, что усложн ет источник питани .

Фазовые детекторы на цифровых интегральных микросхемах работают на частотах вплоть до 10-20 МГц. Дальнейшее увеличение значений частот сравнени  сдерживаетс  ограниченностью частотного диапазона цифровых интегральных микросхем. Кроме того, с ростом частоты у них резко увеличиваетс  токопотребление.

Известен фазовый детектор, содержащий последовательно соединенны ключ, элемент пам ти и фильтр нижних частот, а также канал формировани  опорного сигнала, причем выход этого канала соединен с управл ющим входом ключа СИ.

Данный фазовый детектор относитс  к детекторам типа выборка - запоминание и отличаетс  недостаточно большим диапазоном рабочих частот, Частоты сравнени  данного фазового детектора в зависимости от выбранной элементной базы колеблютс  от 20 до 30 МГц и не более.

Наиболее близким по технической. сущности к изобретению  вл етс  фазовый детектор,, содержащий полевой транзистор, первый затвор которого  вл етс  входом опорного сигнала, последовательно соединенные усилитель-ограничитель входного сигнала и первый фильтр нижних частот, выход которого подключен к второму затвору полевого транзистора, а

также второй фильтр нижних частот, вход которого соединен со стоком полевого транзистора и через нагрузочный регистр - с источником пита5 ни , а выход  вл етс  выходом фазового детектора, при этом полевого транзистора соединен с общей шиной t2 2 .

Известный фазовый детектор отли0 чаетс  нестабильностью посто нной составл ющей на стоке транзистора в диапазоне температур и в зависимости от уровн  высокочастотных сигналов на затворах.

5 Цель изобретени  - повышение точности детектировани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в фазовый детектор, содержащий полевой транзистор, первый затвор которого  вл етс  входом опорного сигнала, последовательно соединенные усилитель-ограничитель входного сигнала и первый фильтр нижних частот, выход которого подключен ко второму затвору полевого транзистора, а также второй фильтр нижних частот, вход которого соединен со стоком полевого транзистора и через нагрузочный резистор с источником питани , а выход  вл етс 

0 выходом фазового детектора, причем исток полевого транзистора соединен с общей шиной, введены два eiMплитудных детектора, и корректирующий блок, первый и второй входы ко5 торого подсоединены соответственно к выходам первого и второго амплитудных детекторов, а выход соединен по посто нному току с одним из затво ров полевого транзистора, входы

0 первого и второго амплитудных детекторов подключены соответственно к первому затвору полевого транзистора и к выходу усилител -ограничител  входного сигнала, , .. ,

с Кроме того, корректирующий блок выполнен на аналогичном фазовому детектору полевом транзисторе и резистивном делителе напр жени , при этом первый и второй затворы полевого транзистора  вл ютс  соответственно первым и вторьом входами корреЬтирующего блока, вход резистивного делител  напр жени  соединен со сто ком полевого транзистора и через резистор с источником.питани , исток полевого транзистора подключен к общей шине, а выход резистивного делител  напр жени   вл етс  выходом корректирующего блока.

На фиг, 1 представлена функциональна  электрическа  схема предлагаемого фазового детектора; на фиг, 2 - принципиальна  электрическа  схема корректирующего блока.

Фазовый детектор содержит полевой транзистор 1, первый затвор которого  вл етс  входом 2 опорного сигнала, последовательно соединенные усилитель-ограничитель 3 входного сигнала 4 и первый фильтр 5 нижних частот, выход которого подключен к эторому затвору полевого транзистора 1, второй фильтр 6 нижних частот, вход которого соединен со стоком полевого транзистора 1 и через нагрузочный резистор 7 с источником 8 питани , первый и второй амплитудные детекторы 9 и 10 входы которых подключены соответственно к первому затвору полевого транзистора 1 и к выходу усилител -ограничител  3 входного сигнала 4, корректирующий блок 11, выход которого соединен по посто нному току с одним из затворов полевого транзистора 1, при этом корректирующий блок 11 содержит аналогичный полевой транзистор 12 и резистивный делитель 13 напр жени , первый и второй затворы полевого транзистора

12 вл ютсй соответственно первым и вторым входами 14 и 15 корректирующего блока 11, резистивный делитель

13напр жени  соединен со стоком полевого транзистора 12 и через резистор 16 - с источником 8 питани , выход резистивного делител  13 напр жени   вл етс  выходом 17 корректирующего блока.

Фазовый детектор работает следующим образом.

Опорный и,входной сигналы поступают на первый и второй входы 2 и 4 фазового детектора, при этом входной сигнсШ получает дополнительное усиление и ограничение на определенном уровне в пределах изменени  мощности входного сигнала. Высшие гармоники ;Отфильтровываютс  фильтром 5 нижних частот. При совпадении частот опорного гетеродина и входного сигнала на стоке полевого транзистора 1 (на нагрузочном резисторе 7) выдел етс 

напр жение, величина и пол рность которого зависит от соотношени  фаз указаннЕлх сигналов. Высокочастотные составл ющие с частотами i и if,K кратные им отфильтровываютс  фильтром 6 нижних частот. Часть мощности сигналов fo и 1ьх ответвл етс  на амплитудные детекторы 9 и 10. Полученное в результате детектировани  посто нное напр жение поступает на корректирующий блок 11. Изменение уровн  посто нной составл ющей напр жени  на стоке полевого транзистора 1, возникающее при воздействии на затворы полевого транзистора 1 мощности сигналов f, и fav, компенсируетс  изменением рабочей точки полевого транзистора 1, Изменение положени  рабочей точки указанного транзистора дос тигаетс  подачей управл ющего напр жени  на один .из его затворов, причем управл ющее напр жение формируетс  в корректирующем блоке 11 из посто нных напр жений, полученных в результате детектировани .

Таким образом, увеличение уровн  мощности сигнала на каком-либо входе фазового детектора приводит к уменьшению уровн  посто нной составл ющей напр жени  на стоке полевого транзистора 1, за счет напр жени  управлени ,поступающего с корректирующего блока 11, он возвращаетс  в исходное состо ние, равное первоначально выбранному значению уровн  посто нной составл ющей напр жени ; Температурна  нестабильность уровн  посто нной составл ющей напр жени  компенсируетс  выбором соответствующего режима работы полевого транзистора 12 корректирующего блока 11, поскольку характер изменени  тока в диапазоне температур зависит от величины тока, протекающего через полевой транзистор. Первоначальна  регулировка фазового детектора осуществл етс  с помощью резистивного делител  13 напр жени .

Технико-экономическое преимущество предлагаемого фазового Детектора по сравнению с известным состоит в том, что за счет отслеживани  уровней мощности входных сигналов он позвол ет поддерживать уровень посто нной составл ющей напр жени  на выходе фазового детектора в широком диапазоне мощностей входных сигналов, за счет температурной компенсации поддерживаетс  посто нство уровн  посто нной составл ющей выходного напр жени  в .диапазоне температур , в результате чего повышаетс  точность детектировани .

Claims (2)

1.ФАЗОВЫЙ ДЕТЕКТОР, содержащий полевой транзистор, первый затвор которого является входом опорного сигнала, последовательно соединенные усилитель-ограничитель входного сигнала и первый фильтр нижних частот, выход которого подключен ко второму затвору полевого транзистора, а также второй фильтр нижних ' частот, вход которого соединен со стоком полевого транзистора и через нагрузочный резистор с источником питания, а выход является выходом фазового детектора, причем исток полевого транзистора соединен с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения точности детектирования, введены два амплитудных детектора и корректирующий блок, первый и второй входы которого подсоединены соответственно к выходам первого и второго амплитудных детекторов, а выход соединен по постоянному току с одним из затворов полет вого транзистора, входы первого и второго амплитудных детекторов под- § ключены соответственно к первому ι затвору полевого-транзистора и к вы-|/ ходу усилителя-ограничителя входно- I* го сигнала. IL

Фиг. f

2. Детектор по π.1, отличают и й с я тем, что корректирующий блок выполнен на аналогичном фазовому детектору полевом транзисторе и резистивном делителе напряжения, при этом первый и второй затворы полевого транзистора являются соответственно первым и вторым вхо дами корректирующего блока, вход резистивного делителя напряжения соединен со стоком полевого транзистора и через резистор с источником питания, исток полевого транзистора подключен к общей шине,а выход резистивного делителя напряжения является выходом корректирующего блока.