SU1370603A1 - Фазовращатель - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  построени  устройства точной задержки импульсов. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей фазовращател  (Ф). Ф содержит D-триггеры 1 и 2 и двоичный счетчик 4. Ф оснащен коммутатором 3, представл ющим собой п-разр дный селектор 2 на 1, и образованы новые функциональные св зи. Благодар  этому становитс  возможным регулировать величину сдвига фазы в обоих направлени х, причем фазовый сдвиг на несколько дискретов осуществл етс  за один период выходного сигнала. Использование в качестве исполнительного устройства след щих систем позволит улучшить динамические характеристики этих систем, в частности сократить врем  ввода в слежение. 2 ил. а (Л

Description

СО

о а о со

фуг. 7

ИтоГ ретение отнсэситс  к радиотехнике и может быть использовано дл  построени  устройства точной задержки импульсов, исполнительных уст- ройств в системах фазовой автоподстройки (ЦФАП).

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей фазовращател  за счет введени  заданного сдвига фазы за один период выходного сигнала.

На фиг.1 представлена функциональна  схема фазовращател ; на фиг.2 - гзременные диаграммы его работы.

Фазовращатель содержит D-триггеры 1 и 2, коммутатор 3 и двоич}1ый счетчик 4. Тактовый вход счетчика  вл етс  тактовым входом устройства. Вход Команда сдйига фазы устройст- ва соединен с С-входом триггера 1, ннформационныр вход которого установлен в единичное состо ние, а выход соединен с D-входом D-триггера 2. нерслый выход D-триггера 2 соединен с R-входом сброса D-триггера 1 и ад- pecHiiiM входом коммутатора 3. Перва  группа информационных входов коммутатора 3 установлена в состо ние Код нулевого сдвига фазы, а втора  т руппа информационных входов соединена с входами устройства, задающими величину и направление сдвига фазы. Выходы коммутатора 3 соединены с входами записи начального состо ни  счетчика 4, выход которого соединен с входом разрешени  записи начального состо ни  счетчика 4 с С-входом второго D-триггера и  вл етс  выходом фазовращател .

Коммутатор 3 представл ет собой п-разр дный селектор 2 на 1 и в случае 4 разр дов может быть реализован например, на микросхеме К531КП11.

Счетчик 4  вл етс  п-разр дным двоич-д нулевого сдвига, соответствующий

ньпч счетчиком с предварительном установкой и в случае 4 разр дов может быть реализован, например, на базе интегральной микросхемы K53 lfE17.

Код нулевого сдвига фазы, в который устанавливаетс  перва  группа входов коммутатора 3, зависит от числа разр дов п счетчика 4 и соответствует двоичной форме представлени  числа . Это число - среднее из 2 возможных СОСТОЯНИЕ на выходе двоичного счетчика; оно делит всю совокупность выходных СОСТОЯНИЙ счетчика на две половины - с нулем и единицей

в старшем разр де. Такой код нулевого сдвига выбираетс  с целью получени  равных возможностей дл  фазового сдвига в обоих направлени х, а также дл  упрощени  управлени  фазовращателем .

Код нулевого сдвига фазы дл  конкретной разр дности счетчика устанавливаетс  посто нным и не мен етс  в процессе работы фазовращател .

.Дл  определенности примем направление сдвига фаз, ускор ющее приход очередного выходного импульса, за положительное направление, а отдал ющее его приход - за отрицательное.

При рассмотрении принципа работы фазовращател  зададим разр дность счетчика 4 п 4. Тогда число возможных состо ний На выходе счетчика 4 2 16, а код нулевого сдвига фазы, в которьй устанавливаетс  перва  группа входов коммутатора- 3, соответствует числу 8.

Вход Команда сдвига фазы фазовращател  соединена с С-входом триггера 1. Временное положение этой команды может быть произвольным (фиг.2б), поэтому дл  согласовани  момента поступлени  команды с моментом установки выходного сигнала фазовращател  используетс  схема временной прив зки на D-триггерах 1 и 2. Состо ние выхода D-триггера 2 определ ет , коды какой из двух групп входов коммутатора 3 передаютс  на входы начальной установки счетчика 4.

При отсутствии команды сдвига фазы на входе D-триггера 1 (фиг.26) выход D-триггера 2 и соединенный с ним адресный вход коммутатора 3 (фиг.2г) наход тс  в состо нии логической единицы. В этом случае на выходе коммутатора 3 присутствует код

0

5

двоичному представлению числа 8 (1000). Счетчик 4 начинает считать с восьмого состо ни , и при достижении п тнадцатого состо ни  на его выходе по вл етс  импульс переполнени . Этот импульс поступает на С-вход триггера 2 и на вход разрешени  записи начального состо ни  счетчика 4. Если команда сдвига фазы отсутствует, то состо ние выхода D-триггера 2, а следовательно, и коммутатора 3 не мен етс , и на выходе счетчика 4 формируетс  последовательность импульсов

с периодом Т

где

период

тактовой частоты ((})иг.2а). При поступлении команды сдвига фазы (фиг.2б) на С-вход триггера 1 его выход измен ет свое состо ние с нулевого на единичное (фиг,2в). Теперь по приходу очередного импульса переполнени  (фиг.2д) на С-вход D-триггера 2 на его инверсном выходе по вл етс  состо ние логического нул  (фиг.2г), ко-ю группу входов коммутатора 3, опреде

торое возвращает выход D-тригтера 1 в исходное состо ние. Это же импульс переполнени  (фиг.2д) разрешает запись на входы начальной установки счетчика 4 кода нулевого сдвига фазы с выходов коммутатора 3. После этого так как выход D-триггера 2 изменил состо ние на нулевое, выходы коммутатора 3 переключаютс  на вторые входы задающие величину и направление сдви га фаз (фиг.2е). По приходу очередного импульса переполнени  (фиг.2д) этот код записрлваетс  на входы начальной установки счетчика 4, Этот же импульс переполнени , поступа  на С-вход П-триггера 2, возв);)1цает его выход в исходное единичное состо ние (фиг.2г). Коммутатор 3 снова переключаетс  на код нулевого сдвига (фиг.2е). Счетчик 4 тем временем на- чинает считать с состо ни , заданного кодом сдвиг а фаз, в который установлена втора  группа входов коммутатора 3. Если число, которому соответствует это состо ние, меньше 8, то импульс переполнени  счетчика 4 задерживаетс , происходит сдвиг фаз в отрицательном направлении. Если число больше 8, то импульс переполнени  по вл етс  раньше, происходит сдвиг фазы в положительном направлении. Величина сдвига фазы определ етс  разницей между задаваемым кодом и кодом нулевого сдвига. Например, задав код сдвига, соответствующий двоичному представлению числа 5, получим сдвиг на 3 дискрета в отрицательном направлении.

Ко времени по влени  сдвинутого импульса переполнени  выход коммутатора 3 вновь установлен в состо ние кода нулевого сдвига фазы и фазовращатель работает с периодом, соответствующим этому коду, т.е. Т, STg , до прихода следующей команды сдвига фазы.

Работа фазовращател  про исходит аналогично при лн.бом значении разр дности II счетчика 4. Такой фазовраща-

тель может обеспечить сдвиг периодической последовательности импульсов на величину Т (2 - 2)1.

Рассмотрим подробнее формат кода, задающего величину и направление сдвига фазы.

Старший разр д п-разр диого двоичного кода, поступающего на вторую

5

0 5 Q

5

0

5

0

5

л ет знак сдвига фазы: дл  чисел в промежутке от О до 2 - 1 он равен О, что соответствует отрицательному направлению сдвига; дл  чисел в промежутке от 2 +1 до 2 -1 он равен I , что соответствует положительному направлению сдвига.

Остальные п-1 разр ды, поступающие на вторую группу входов коммутатора 3, задают абсолютн то величину фазового сдвига в дополнительном коде . В вычислительной технике прин то, что знаковый разр д отрицательных двоичных чисел в дополнительном коде равен 1, а положительных - 0. Таким образом,п-разр дный двоичный код, поступающий на вторую группу входов коммутатора 3, представл ет собой величину сдвига фазы, выраженную в дополнительном коде с инверсией знака . Папример, дл  сдвига на 3 дискрета в отрицательном направлении надо подать на вторую группу входов коммутатора 3 код, соответствующий двоичному представлению числа 5, т.е. 0101; число -3 в дополнительном коде с инверсией знака тоже равно 0101, что и позвол ет св зать между собой эти числа.

Таким образом, введение в фазовращатель коммутатора и новых св зей расшир ет функциональные возможности устройства, так как позвол ет в обоих направлени х регулировать величину сдвига фазы, причем фазовый сдвиг на несколько дискретов ос тцествл ет- с  за один период выходного сигнала. Использование такого фазовращател  в качестве исполнительного устройства след щих систем на рснове ЦФАП позволит улучшить динамические характеристики этих систем,в частности сократить врем  ввода в слежение. Кроме того, возможно создание адаптивных систем на основе ЦФАЛ, которые работают с переменным дискретом регулировани  в зависимости от внешних условий .

ормула

5

зоб

1370603

р е т е н и  

т в н в н г м н

Фазовращатель, содержащий первый и второй D-триггеры и счетчик, причем входна  клемма Команда сдвига фазы устройства соединена С-входом первого D-триггера, D-вход которого соединен с клеммой единичного напр жени , а его выход соединен с D-BXO- дом. второго D-триггера, инверсный выход которого соединен с R-входом первого D-триггера, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей фазовращател  за сцет обеспечени  задан- 15 фазовращател , при этом тактовый вход

ного сдвига фазы за один период выходного сигнала, в него введен комму

татар, перва  группа информационных входов которого установлена в состо ние Код нулевого сдвига фазы, а втора  группа информационных входов соединена с входными клеммами задани  величины и направлени  сдвига фазы, инверсный выход второго D-триггера соединен с адресным входом коммутатора , выходы которого соединены с входами записи начального состо ни  счетчика,выход которого соединен с входом разрешени  записи начального состо ни  счетчика, С-входом второго D-триггера и выходной, клеммой

счетчика соединен с клеммой тактового сигнала фазовращател .

Фиг. 2

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Фазовращатель, содержащий первый и второй D-триггеры и счетчик, причем входная клемма Команда сдвига фазы устройства соединена С-входом первого D-триггера, D-вход которого соединен с клеммой единичного напряжения, а его выход соединен с D-входом. второго D-триггера, инверсный выход которого соединен с R-входом первого D-триггера, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей фазовращателя за снет обеспечения заданного сдвига фазы за один период выходного сигнала, в него введен комму1370603 татор, первая группа информационных входов которого установлена в состояние Код нулевого сдвига фазы, а вторая группа информационных входов 5 соединена с входными клеммами задания величины и направления сдвига фазы, инверсный выход второго D-триггера соединен с адресным входом коммутатора, выходы которого соединены 10 с входами записи начального состояния счетчика,выход которого соединен с входом разрешения записи начального состояния счетчика, С-входом второго D-триггера и выходной, клеммой 15 фазовращателя, при этом тактовый вход счетчика соединен с клеммой тактового сигнала фазовращателя.

   Фиг. 2