SU1415416A1

SU1415416A1 - Фазовый дискриминатор

Info

Publication number: SU1415416A1
Application number: SU864013901A
Authority: SU
Inventors: Михаил Самуилович Зархин; Эдуард Германович Могелевский
Original assignee: Предприятие П/Я В-2156
Priority date: 1986-01-27
Filing date: 1986-01-27
Publication date: 1988-08-07

Abstract

Изобретение .относитс к радиотехнике . Цель изобретени - уменьшение искажеН{4й формы выходного сигнала . Фазовый дискриминатор содержит формирователи 1 и 2 импульсов, одновибраторы 3 и 4, эл-ты И 5, 6, 9, 10, 11, 12, 17, 18 и 19,триггеры 7, 8, 15 и 16, эл-ты ИЛИ 13 и 14, разно- пол рные пороговые эл-ты 20 и 21, алгебраический сумматор 22, фильтр 23 нижних частот и эл-т ИЛИ-НЕ 24. Цель достигаетс за счет обеспечени неизменности пол рности выходного сигнала на врем выхода измер емого фазового сдвига из диапазона линейного измерени и запоминани этой пол рности в соответствии со знаком разности входных частот. 2 ил.

Description

. 1

(Л

СЛ

4i

О)

Изобретение относитс к радиотехнике и может использов.атьс в системах регулировани частоты и фазы.

Цель изобретени - уменьшение искажений формы выходного сигнала.

На фиг. 1 приведена структурна электрическа схема предлагаемого фазового дискриминатора; на фиг.2 - диаграммы, по сн ющие его работу.

Фазовый дискриминатор содержит два канала, каждый из которых состоит из формировател 1(2) импульсов, одновибратора 3(4), первого элемента И 5(6), первого триггера 7(8), второ го элемента И 9(10), четвертого элемента И 11(12), элемента ИЛИ 13(14), второго триггера 15(16) и п того элемента И 17(18), третий элемент И 19, два разнопол рных пороговых элемента 20 и 21, алгебраический сумматор 22, фильтр 23 нижних частот, элемент ИПИ-ИЕ 24.

Фазовый дискриминатор работает следующим образом.

В линейном диапазоне измерени i с помощью формирователей 1 и 2 и од- новибраторов 3 и 4 сравниваемые сиг налы преобразуютс к виду двух последовательностей нормированных по длительности (фиг. 2а,б) импульсов, частоты следовани которых равны частотам сравниваемых сигналов соответственно . Формирователи 1 и 2 спрс дел ют моменты возникновени импуль- сов, а одновибраторы 3 и 4 их длительность , котора должна быть нова у импульсогз обеих последовательностей и превышать по величине половину периода следовани импульсов при всех допустимых отклонени х регулируемой частоты. Оценка величинь: разности фаз двух импульсных последе вательностей осуществл етс за счет измерени временного интервала между рг-ентами формировани передних фрс.; тов нормированных импульсов разных .последовательностей. При этом каждом импульсу одной из последовательносЧТс ставитс в соответствие только один импульс другой последовательности и в зависимости от того, какой из эти двух импульсов формируетс раньше, на выходе соотв ; гствующем этому ii;- пульсу Kfiiiajia, oj ганизована импульс::-: последойате1 Ьнис fь той же частоты, что и на входе, но с длительностью импульсов, ртпиг-й измep eмo, и;:,.. валу времени. Е чи импульс . :;

выходе одновибратора 3 сформирован раньше импульса на пр мом выходе одновибратора 4, то выходной импульсны сигнал сформирован на выходе элемент И 9 (фиг. 2и), в противном же случае на выходе элемента И 10 (фиг. 2к).

Организаци импульсного сигнала на выходе того или другого элемента И 9 или 10 происходит за счет того, что первый нормированный импульс любой последовательности поступает на вход триггера 7(8) соответствующего канала. В сработанном состо нии сигнал с выхода триггера 7(8) одного канала (фиг. 2в,г) запрещает прохождение импульсов на вход триггера 7(8) другого канала. С этой целью на входах триггеров 7 и 8 установлены элементы И 5 и 6, которые в зависимости от состо ни триггера 7(8) другого канала пропускают или нет нормированный импульс на вход триггера 7(8) в своем канале. С другой стороны, сработанное состо ние триггера 7(8) обеспечивает разрешение на прохождение через элемент И 9 или 10 собственного канала импульсного сигнала, формируемого на инвертирующем выходе одновибратора другого канала.

В результате на выходе элемента И 9 или 10 формируетс импульс с тельностью, равной измер емому интер валу времени. До тех пор, пока фаэо вый сдвиг двух сравниваемых импульсных последовательностей не превышает значени , при котором в течение каждого периода существует такой момент времени, когда на пр мых выходах обоих одновибраторов 3(4) импульсы отсутствуют одновременно, выходной сиг 1 ал фазового дискриминатора находитс в пропорциональной зависимости от измер емого фазового сдвига. В рассматриваемой ситуации в каждый период «а выходе общего элемента И 19 формируютс импульсы, которые поступают на входы сброса триггеров 7 и 8 через элементы И 17 и 18. Разрешение на прохождение установочных импульсов через элементы И 18 и 19 определ етс состо нием триггеров 15 и 16, которые в совокупности с элементами Pi 11 и 12 обеспечивают следующий алгоритм .

При измененикх фазового сдвига в диапазоне +180 все сигналы, поступающие на вход элементов И iI, ИПИ 13 работающего кзг ла форкчруютс до того момента, когда на выходе элемента И 19 будет сформирован импульс сброса триггеров 7 и 8 в исходное состо }1ие. В этом случае в каждый период входной импульсной последовательности на выходе элементов И , КПИ 13 сформирован импульс (фиг. 2д,е), который, поступа на соответствующий вход триггера 15 или 16, устанавливает его в состо ние (фиг. 2ж,з), при котором элемент И 17 или 18 подготовлен к тому, чтобы ,в момент формировани сбросового импульса обеспечить его поступление на вход триггера 7 или 8 в исходное состо ние (фиг. 2в,г). При выходе измер емого фазового сдвига за пределы линейного диапазона измерени сначала прекращаетс формирование импульса на выходе элемента И 19, а затем, когда фазовый сдвиг вновь попадает в линейный диапазон измерени , но имеет противоположный знак тому, при котором он выходил из этого диапазо- на, в момент формировани импульса на выходе И 19, элементы И 17 и 18 закрыты. Последнее определ етс тем, что при превышении фазовым сдвигом 180 измен етс очередность поступле- ни импульсов сравниваемых последовательностей . Изменение этой очередности приводит к тому, что на выходе Элемента И 11 или 2 импульсы (фиг.2е) формируютс с задержкой по отношению к сбресовым импульсам, формируемым на выходе элемента И 19. В результате срабатывани триггера 15 или 16 также запаздьшает относительно времени существовани сбросовый импульс И установки триггеров 7 и 8 в исходное состо ние не происходит.

Таким образом, до тех пор, пока знак фазового сдвига, а следовательно , и очередность формировани импульсов на выходах одновибраторов 3 и /+ вновь не будут соответствовать тем значени м, при которых,произошло срабатьтание триггера 7 или 8 (фиг. 2г) , фазовый дискриминатор на- ходитс в насьпценном состо нии, при котором импульсы на выходе работающего канала имеют неизменную длитель- ность. Выход из этого состо ни может произойти скачкообразно (фиг. 2л), но без изменени пол рности выходного сигнала.

Введение в каждый канал фазового дискриминатора триггера 15(16) ухуд

5 5 О Q

,.

5

тает помехозащищенность схемы, так как в линейном диапазоне измерени по вл етс возможность ложного срабатывани триггеров 7 и 8, которое уже не ликвидировано в следующий период обработки входной информации и, следовательно, приводит к неправильному изменению пол рности выходного сигнала. Исключить такую возможность удаетс за счет введени в схему фа- зового дискриминатора двух разнопо- л рных пороговых -каементов 20 и 21, элемента ИЛИ-НЕ 24 и двух элементов НИИ 13 и 14. Пр работе в линейном диапазоне измерени оба пороговых рлзнопол рньгх элемента 20 и 21 отпущены . При этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ 24 сформирован управл ющий сигнал, который, поступа через элементы ИЛИ 13 и 14 на входы триггеров 15 и 16, удерживает последние в сработанном состо нии (фиг. 2ж и з). Это определ ет посто нную готовность элементов И 17 и 18 к тому, чтобы обеспечить беспреп тственное поступление сбросовых импульсов с выхода элемента И 19 на входы сброса триггеров 7 и 8. Поскольку входы разнопол рных пороговых элементов 20 и 21 подключены к выходу фильтра 23 низкой частоты, то возможные в результате помех ложные срабатывани триггеров 7 и 8 не смогут привести к тому, что в интересующем нас диапазоне измерени эти триггеры 7 и 8 не установлены в исходное состо ние. Таким образом в линей- . ном диапазоне изгчерени помехоустойчивость сохран етс . При выходе фазового сдвига из линейного диапазона измерени один из разнопол рных пороговых элементов 20 или 21 оказьтает- с в сработанном состо нии, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 24 сигнал управлени отсутствует и работа схемы оп ть осуществл етс по описанному алгоритму.

Claims

Формула изобретени

Фазовый дискриминатор, содержащий два канала, каждый из которьк содержит последовательно соединенные формирователь импульсов, вход которого вл етс входом канала, одновибра- тор, первый элемент И, первый триггер И второй эльмент И, выход которого вл етс выходом канала, а также общий дл обоих каналов третий элемент И, соответствующие входы которого подключены к инверсным выходам одновибраторов каждого канала, при этом инверсный выход одновибратора каждого из каналов подключен к второму входу второго элемента И противоположного канала, а инверсный выход первого триггера ка ждого из каналов подключен к второму входу первого элемента И противоположного канала, отличающийс тем, что, с целью уменьшени искажений формы выходного сигнала за счет обеспечени неизменности пол рности выходно го сигнала на врем выхода измер емого фазового сдвига из диапазона линейного измерени и запоминани этой пол рности в соответствии со знаком разности входных частот, в каждый канал введены последовательно соединенные и включенные между выходом первого триггера и его входом сброса четвертьш элемент И, элемент ИЛИ, второй триггер и п тый элемент И, по

.следовательно соединенные алгебраический сумматор, входы которого подключены к выходам соответствующего канала, и фильтр нижних частот, а также два разнопол рных пороговых элемента и элемент ИЛИ-НЕ, при этом выход фильтра нижних частот подключен к объединенным входам разнопол рных. пороговых элементов, выходы которых подключены к соответствующим входам элемента Т1ЛИ-НЕ, выход которого подключен к объединенным вторым входам элементов ИЛИ обоих каналов, второй вход четвертого элемента И каждого канала подключен к объединенным первому входу первого элемента И и входу сброса противоположного канала, а третий вход четвертого элемента И каждого канала подключен к второму входу второго элемента И противоположного канала, а выход третьего элемента И подключен к объединенным вторым входам п тых элементов И каждого канала.

.-.лпппппппппппппг ...пппппппппппппппп

8 «ЛП П

г 8

пппг

«11

II П ППППП П и in

Ifn

«ШТП

П П П П П П П П I П П

Un

и

U9

IL1

ш