SU1394433A1 - Устройство фазовой автоподстройки частоты - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике приема и обработки радиосигналов с помощью след щих устр-в частотной и фазовой автоподстройки и м.б. использовано в схемах синхронизации и дл  демодул ции сигналов. Цель изобретени  - улучшение динамических х-к при сохранении высокой помехоустойчивости . Устр-во содержит синфазн1-м фазовый детектор (ФД) 1, фильтры нижних частот 2,6,10, сумматор 3, подстраи- ваемьш г-р 4, перемножитель 7, фазовращатель 8, квадратурный ФД У, В устр-во введен частотный детектор 5. В работе устр-ва можно выделить два реткима: рабочий режим - когда ошибка слежени  за вькодным сигналом мала и устрг-во работает с малой шумовой полосой, форсированный режим - когда ошибка слежени  больше допустимой и устр-во, расшир   полосу синхронизации , увеличивает точность слежени  за фазой входного сигзгала. При уменьшении ошибки слежени  до допустимых пределов устр-во оп ть переходит в рабочий режим с узкой шумовой полосой. 1 ил. i (Л С

Description

00

со N;

4

&о со

Изобретение относитс  к технике приема и обработки радиосигналов с помощью след щих устройств частотной и фазовой автоподстройки и может быть использовано,в схемах синхрони- 3aipfH и дл  демодул ции сигналов.

Цель изобрете1ш  - улзтшение динамических характеристик при сохранении высокой помехоустойчивости.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема устройства фазовой автоподстройки частоты.

Устройство содержит синфазный фазовый детектор 1, первый фильтр нижних частот (ФНЧ) 2, сумматор 3, подстраиваемый генератор 4, частотный детектор 5, третий ФНЧ 6, перемножитель 7, фазовращатель на 8 квадратурный фазовый детектор 9 и второй ФНЧ 10.

Устройство работает следукщим образом .

В работе устройства можно выделить два режима: рабочий режим - когда разность фаз напр жений сигнала и под страиваемого генератора 4 меньше ±90 (без учета сдвига фазы напр жени  подстраиваемого генератора на 90 , который имеет место в любом устройстве ФАЛ за .счет симметричной характеристики фазового детектора), и форси- рованньй режим - когда разность фаз .напр жений сигнала и подстраиваемого генератора больше ± 90 .

При подаче на вход устройства пр жени  сигнала в основной цепи управлени  на выходе синфазного фазового детектора 1 после первого ФНЧ 2 образуетс  в режиме синхронизма напр жение , пропорциональное синусу разности фаз напр жений сигнала и подстраиваемого генератора 4, которое подаетс  на вход, сумматора 3. np-.k- скольку на вход квадратурного фазового детектора 9 подаетс  напр жение с выхода подстраиваемого генератора 4, сдвинутое на t90 с помощью фазовращател  на Т/2 8, на выходе второго ФЙ 10 образуетс  напр жение, пропорциональное минусу косинуса разности фаз напр жений сигнала и подстраиваемого генератора 4. На выходе третьего ФНЧ 6, включенного йосле частотного детектора 5, на вход которого поступает напр жение с подстраиваемого генератора 4, образуетс  напр г жение, пропорциональное изменению частоты напр жени  подстраиваемого

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

генератора 4 относительно центральной частоты настройки частотного детектора 9 и подстраиваемого генератора 4, настроенных на одну и ту же частоту. Соответственно, напр жение на выходе перемножител  7, подаваемое на вход сумматора 3, пропорционально минусу произведени  величины изменени  частоты напр жени  подстраиваемого генератора 4 относительно центральной частоты настройки подстраиваемого генератора 4 и частотного детектора 5 на косинус разности фаз напр жений сигнала и подстраиваемого генератора 4.

Таким образом, на управл ющий вход подстраиваемого генератора 4 поступает разность напр жений с основной цепи управлени , пропорциональна  синусу разнорти фаз и дополнительных цепей управлени , изменению частоты подстраиваемого детектора 4 и косинусу разности фаз.

При малых ошибках слежени , т.е. когда разность фаз напр жений сигнала и подстраиваемого генератора 4 меньше ± 90 (в рабочем режиме), напр жение с выхода частотного детектора 5 вычитаетс  из напр жени  основной цепи управлени , противодейству  изменению частоты подстраиваемого генератора 4, что эквивалентно уменьшению чзумовой полосы устройства .

При воздействии на управл ющий вход подстраиваемого генератора 4 устройства помехи, измен ющей его частоту, на выходе частотного детектора 5 образуетс  напр жение, которое подаетс  с обратным знаком на уп- равл ющий вход подстраиваемого генератора 4 и противодействует изменению его частоты, уменьша  вли ние помехи . При увеличении ошибки слежени  напр жение на выходе квадратурной цепи (ФНЧ 10), пропорциональное косинусу разности фаз, уменьшаетс , уменьша  также напр жение, подаваемое с выхода частотного детектора 5 на управл ющий вход подстраиваемого генератора 4, что эквивалентно расширению полосы.. При ошибках слежени  за фазой сигнала, больших ± 90 , когда возрастает опасность срыва слеже- ки , напр жение на выходе квадратурной цепи мен ет свой знак (косинус разности фаз, больших + 90, становитс  отрицательным) и напр жение с

выхода частотного детектора 5 уже, .наоборот, способствует изменению частоты подстраиваемого генератора 4 в соответствии с изменением частоты напр жени  сигнала - устройство работает в форсированном режиме. В результате уменьшаетс  ошибка слежени , ликвидируетс  опасность срьта слежес , 1394433

и полоса захвата в предлагаемом устройстве возрастают, а шумова  полоса и веро тность срыва слежени  остаютс  малыми.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство фазовой автоподстройки частоты, содержащее соединенные по

   ни , устройство оп ть переходит в ра- ю следовательно синфазньй фазовый де . бочий рехсим. Така  же картина наблюдаетс  и в режиме захвата при начальной расстройке частот напр жений сигнала и подстраиваемого генератора 4. Поскольку имеетс  разность частот, разность фаз напр жений сигнала и подстраиваемого генератора 4 увеличиваетс  больше ± 90 , наступает форсированный режим, в котором частота подстраиваемого генератора 4 быстро измен етс  под воздействием напр жени  с выхода частотного детектора 5 пока частоты сигнала и подстраиваемого генератора 4 не совпадут и ность фаз не станет меньше ± 90 . Далее в рабочем режиме, полоса системы сужаетс , переходной процесс замедл етс , уменьшаетс  шумова  полоса. Таким образом, полоса синхронизации

   тектор, вход которого  вл етс  вкодом устройства, первый фильтр нижних частот , сумматор, подстраиваемый генератор , выход которого подключен к второму входу синфазного фазового детектора , фазовращатель на li /Z, квадратурный фазовый детектор, другой вход которого со единен с входом устройства , второй фильтр нижних частот и перемножитель , а также третий фильтр нижних частот, отличающей- е с   тем, что, с целью улучшени  динамических характеристик при сохранении высокой помехоустойчивости,

   между выходом подстраиваемого генератора и входом третьего фильтра нижних частот, выход которого подключен к другому входу перемножител , включен частотный детектор.