SU1499426A1

SU1499426A1 - Импульсно-фазовый детектор

Info

Publication number: SU1499426A1
Application number: SU874339124A
Authority: SU
Inventors: Андрей Валерьевич Леонов; Аркадий Евгеньевич Тюляков
Original assignee: Предприятие П/Я В-2203
Priority date: 1987-10-30
Filing date: 1987-10-30
Publication date: 1989-08-07

Abstract

Изобретение относитс к импульсной технике. Цель изобретени - расширение раствора дискриминационной х-ки. Импульсно-фазовый детектор содержит фазоимпульсный расщепитель 1, эл-ты И 2, 6 и 7, г-р 3 пилообразного напр жени , электронный ключ 4, триггеры 5, 10 и 11, мультиплексор 8 и эл-ты ИЛИ 9 и 12. Рассматриваютс два режима работы, отличающиес временем прихода импульса на второй вход детектора по отношению к импульсам на выходах расщепител 1. Цель достигаетс тем, что в обоих режимах работы преобразование разности фаз сравниваемых импульсных последовательностей в напр жение происходит пропорционально крутизне рабочего участка х-ки детектора. 3 ил.

Description

(Л

3149

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в системах автоподстройки частоты .

Цель изобретени - расширение раствора дискриминационной характеристики .

На фиг. 1 приведена структурна электрическа схема импуль-сно-фазо- вого детектора; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы его работы,

Импульсно-фазовый детектор содержит фазоимпульсньш расщепитель (ФИР) 1, первьй элемент Н 2, генератор 3 пилообразного напр жени , электронный ключ 4, первьй триггер 5, второй и третий элементы И 6 и 7, мультиплексор 8, первый элемент ИЛИ 9, второй 10, и третий 11 триггеры, второй элемент 11ЛИ 1.2.

Детектор работает следу ощим образом ,

Первьй 5 и второй 10 триггеры наход тс в нулевом исходном состо нии, ФИР 1 осуществл ет операцию расщеплени сигнала, поступающего с первого входа устройства, при этом на втором выходе ФИР 1 образуетс сигнал U с частотой следовани импульсов, раз- ной частоте следовани импульсов сигнала и с первого выхода ФИР 1 и сдвинутьй по фазе на 180°. относительно сигнала U, (фиг. 2а) б),

Рассмотрим два режима работы (фиг, 2 и 3 соответственно), отличающиес временем прихода импульса на втором входе устройства (11,) по от- ношению к импульсам на выходах ФИР 1.

В первом режиме работы импульсы Ua на зтором входе устройства опережают импульсы и с второго выхода ФИР 1 и отстают от импульсов U с первого выхода ФИР 1,(фиг, 2а, б, в).

До прихода первого импульса 2с второго выхода фИР 1 информаци на выходах устройства не измен етс , т.е, остаетс исходной.

Импульс и,, приход щий с второго выхода ФИР 1, поступает на вход сброса генератора 3 и через элемент ИЛИ 9 (фиг. 2м) на обнул рсщий вход первого триггера 5, подтвержда исходное состо ние выхода генератора 3 (фиг,2н и ) и нулевое состо ние первого триггера 5 (фиг, 2к, У;, ) соответственно . Одновременно с этим импульс и поступает на инверсный вход первого элемента И 2 и запирает его на

длительность импульса U , Кроме того, импульс и поступает на установочный вход второго триггера 10 и устанавливает его в единичное состо ние (фиг, 2г, и), Сигнал U с выхода второго триггера 10 поступает на вторые пр мые входы второго 6 и третьего 7 элементов И и разрешает прохождение сигналов V и U на их выходы,

Импульс и , приход щий от ФИР 1, поступает на инверсньй вход третьего элемента И 7 и не проходит на его выход (фиг, 2е, Ug), Одновременно с этим импульс и поступает на первьй пр мой вход второго элемента И 6 и проходит на его выход (фиг, 2д, Uy), так как на инверсном входе второго элемента И 6 сигнал Uj с второго входа устройства отсутствует. Сигнал и с выхода второго элемента И 6 поступает на установочньй вход третьего триггера 11 (триггер 11 может находитьс в произвольном исходном состо нии, допустим, что он находитс в нулевом состо нии) и устанавливает его в единичное состо ние (фиг, 2ж, и). Сигнал U . с выхода третьего триггера 11 поступает на вход адреса мультиплексора В, запреща тем самым прохождение на его выход сигнала и , поступающего на первьй информационньй вход.

Сигнал Uj с выхода второго элемета И 6 поступает на первьй вход второго элемента ИЛИ 12, проходит на его выход (фиг, 2з), поступает на п мой вход первого элемента И 2 и проходит на его выход (фиг., 2и, U), так как на инверсном входе первого элемента И 2 сигнал U отсутствует. Сигнал и с выхода первого элемента ИЛИ 9 поступает на обнул ющий вход второго триггера 10 и устанавливает его в нулевое состо ние. Сигнал U с выхода второго триггера 10 (фиг, 2г поступает на вторые пр мые входы BToiJoro и третьего элементов И 6 и 7 и запирает их,

Одновременно с этим сигнал и, с выхода первого элемента ИЛИ 9 посту- пает на установочный вход первого триггера 5 и устанавливает его в единичное состо ние (фиг, 2к, , ). Сигнал с выхода первого триггера 5 поступает на управл ющий вход генератора 3,при этом на его выходе напр жение (фиг, 2н, Ц(5 ) начинает ,

измен тьс с заданной крутизной, что соответствует рабочему участку о, трапецеидальной характеристики устройства,

. Импульс Uj с второго входа устройства поступает на инверсный вход второго элемента И 6 и на первьй пр мой вход элемента И 7 и не проходит на их выходы, так как на вторых пр мых входах этих элементов присутствует логический О с выхода второго триггера 10,

Одновременно с этим импульс Uj поступает на второй информационный вход мультиплексора 8 и проходит на его выход (фиг, 2л), так как на вхо адреса мультиплексора 8 присутствуе логическа 1 с выхода третьего триггера 11 (фиг, 2ж, U). Сигнал и,, с выхода мультиплексора 8 поступает на второй вход первого элемента ИЖ 9, проходит на его выход (фиг, 2м, l ) и, поступа на обнул ющий вход первого триггера 5, устанавливает еГо в нулевое состо ние ( ). Сигнал , поступак ций с выхода первого триггера 5 на управл ющий вход генератора 3, заканчиваетс , и напр жение U,i, на вьгходе генератора 3 перестает измен тьс . Сигнал и ;|. с выхода мультиплексора 8 поступает на управл кщий вход ключа 4, и напр жение U , поступающее с выхода генератора 3 на информацион- ньш вход ключа 4, подаетс на первый выход устройства. При этом на второй выход устройства поступает сигнал .U с выхода третьего триггера 11,

Импульс U,j, приход щий с второго выхода ФИР 1 через второй элемент РШИ 9 поступает на обнул ющий вход первого триггера 5 и подтверждает его нулевое состо ние, поступает на вход сброса генератора 3 и сбрасывает напр жение U на его выходе до исходного, что соответствует вертикальной линии трапецеидальной характеристики устройства, поступает на инверсный вход первого элемента И 2 и запирает его на длительность импульса IJj , а также поступает на установочньм вход второго триггера 10 и устанавливает его в единичное {состо ние. Сигнал U. с выхода второго триггера 10 поступает на вторые пр мые входы второго и третьего эле- ментов И 6 и 7, разреша тем самым

е 499426 ,6

прохождение сигналов U и U- на выходы этих элементов.

После этого в течение времени С до момента прихода следующего импульса и напр жение U ; , на выходе генератора 3 практически не измен етс , В рассмотренном режиме работы преобразование разности фаз сравнивае Q мых импульсных последовательностей (и, и и,) в напр жение происходит пропорционально крутизде рабочего участка характеристики устройства. Одновременно со считыванием с первого

15 выхода напр жени , пропорционального

5

разности фаз сигналов U и U с. второго выхода считываетс знак этой разности, определ емый состо нием третьего триггера 11. Б данном режи0 ме на втором выходе присутствует уровень логической 1, показывающий, что сигнал опережает по фазе сигнал U} ,

Во втором режиме работы импульсы

5 и. на втором входе устройства опережают по времени импульсы с первого выхода ФИР 1 (и) и отстают от импульсов с второго выхода ФИР 1 (фиг. За, б, в, U2),

0 Ло прихода первого импульса Ug с второго выхода ФИР 1 информаци на выходах устройства не измен етс , т,е, остаетс исходной,

Импульс и, поступающий с второго входа ФИР 1, подаетс на установочный вход второго триггера 10, под действием которого последний устанавливаетс в единичное состо ние (фиг, 2г, и) и с его выхода на втоQ рые пр мые входы второго 6 и третьего 7 элементов И поступает сигнал, разрешаюпщй прохождение сигналов через эти элементы. Одновременно с этим импульс 2 поступает на вход сброса генера.тора 3 и через второй элемент ИЛИ 9 на обнул ющий вход первого триггера 5, подтвержда исходное состо ние выхода генератора 3 (фиг, Зн, ) и нулевое состо ние первого триггера 5 (фиг, Зк, ) соответственно. Кроме того, импульс и2 поступает на инверсный вход первого элемента И 2 и запирает его, при этом на установочньй вход первого триггера 5 импульс установки -в единичное состо ние этого триггера не поступает (фиг. Зи, 1)9).

г

Импульс и, поступающий с второго входа устройства после прихода им5

0

5

пульса Uj, подаетс на инверсный вход второго элемента И 6 и не проходит на его выход (фиг. Зд, Uj.). Одновременно с этим импульс и посту- пает н.а первый пр мой вход третьего Элемента И 7 и проходит на его выход (фиг. Зе, Ug)J так как а инверсном входе третьего элемента И 7 сигнал U с первого выхода ФИР 1 отсутствует.

Сигнал Ug (фиг.. Зе) с выхода третьего элемента И 7 поступает на обнул ющий вход третьего триггера 11 (триггер 11 может находитьс в произвольном исходном состо нии, до- пустим, что он находитс в единичном состо нии) и устанавливает его в нулевое состо ние (фиг. Зж, U). Сигнал и с выхода третьего триггера 11 поступает на вход адреса муль- типлексора 8,-запреща тем самым прохождение на его выход сигнала U, поступакщего а второй информационный вход.

Сигнал Ug с выхода элемента И 7 поступает также на второй вход элемента .ИЛИ 12, проходит на его выход (фиг. Зз, Ug), поступает на втор ой вход первого, элемента ИЛИ 9 и проходит на его выход (U,j) , так как на первом инверсном входе элемента ИЛИ 9 сигнал Ил отсутствует. Сигнал и с выхода первого элемента И 2- поступает на обнул ющий вход второго триггера 10 и устанавливает его в нулевое состо ние (и). Сигнал U с вы- хода второго триггера 10 поступает на третьи входы второго 6 и третьего 7 элементов И и запирает их.

Одноиременно с этим сигнал U с выхода первого элемента И 2 поступает на установочный вход первого триггера 5 и устанавливает его в единичное состо ние (фиг. Зк, О/ю). Сигнал с вьЕСода первого триггера 5 поступает на управл ющий вход, генератора 3, при этом на его выходе напр жение (фиг. Зн) начинает измен тьс с заданной крутизной, что соответствует рабочему участку трапецеидальной характеристики устройст ва.

Импульс Uj , поступающий (после прихода импульса U) с первого выход ФИР 1, подаетс на.первьй пр мой вхо второго элемента И 6 и на инверсный вход третьего элемента И 7 и не проходит на их выходы, так как на вторы пр мых входах этих элементов присутствует логический О с. выхода второго триггера 10.

Одновременно импульс U поступает. на первый информационный вход мультиплексора 8 и проходит на его выход (фиг. 3л, и ) , так как на входе адреса мультиплексора 8 присутствует логический О с выхода триггера 11 (и). Сигнал и ц с выхода мультиплексора 8 поступает на второй вход второго элемента ИЛИ 9, проходит на его выход (фиг. 3м, и ).и, поступа на обнул ющий вход первого триггера 5, устанавливает его в нулевое состо щие (и р), после чего напр жение ha выходе генератора 3 перестает измен тьс . Сигнал и« .с выхода мультиплексора 8 поступает на управл ющий вход ключа 4, открыва его, и напр жение и,3, поступающее с выхода генератора 3 ма информационный вход ключа 4, подаетс на первый выход устройства. При этом на второй выход устройства поступает сигнал U- с выхода триггера 11.

Следующий импульс U, приход щий с второго выхода ФИР 1, через элемент ИЛИ 9 поступает на обнул ющий вход первого триггера 5 и подтверждает его нулевое состо ние, поступает также на вход сброса генератора 3 и сбрасывает напр жение на его выходе до исходного, что соответствует вертикальной линии трапецеидальной характеристики устройства, поступает также на инверсный вход первого элемента И 2 и запирает его на длительность импульса и, а также поступает на установочньй вход -второго триггера 10 и устанавливает -его в единичное состо ние. Сигнал U(j. с ;выхода второго триггера 10 поступает на вторые пр мые входы второго 6 и третьего 7 элементов И, разреша тем самым прохождение сигналов U| и U на выходы этих элементов.

После этого в течение времени (ig до момента прихода следующего импуль- са и напр жение U. на выходе генератора 3 практически не измен етс . Во втором режиме работы, как и в первом , преобразование разности фаз сравниваемых импульсных последовательностей (и и Uj) в напр жение происходит пропорционально крутизне ,рабочего участка характеристики устройства . При этом одновременно со :: считьшанием с первого выхода напр жени , пропорционального разности фаз сигналов U и U., с второго выхода считьгоаетс знак этой разности , определ емый состо нием триггера- 11. В данном режиме на втором выходе присутствует уровень логического О, показывающий, что сигнал и. опережает по фазе сигнал U.

Claims

Формула изобретени

Импульсно-фазовьм детектор, содержащий фазоимпульсный расщепитель, вход которого вл етс первым входом импульсно-фазового детектора, элемент И, генератор пилообразного напр жени -и первый триггер, выход которого через генератор пилообразного напр жени соединен с информациинньш входом электронного ключа, выход которого вл етс выходом импульсно- фазового детектора, отличающийс тем, что, с целью расшире- .ни раствора дискриминационной характеристики , в него введены второй и третий триггеры, два элемента И, два элемента ИЛИ и мультиплексор, причем первый выход фазоимпульсного расщепител соединен с первьм пр мым входом второго элемента И, инверсным входом третьего элемента И и первым информационным входом мульти0

5

плексора, второй информационньп вход которого соединен с инверсным входом второго элемента И, первым пр мым входом третьего элемента И и вл ет- с вторым входом импульсно -фазового детектора, второй выход фазоимпульсного расщепител соединен с входом сброса генератора пилообразного напр жени , инверсным входом первого элемента И, первым входом первого элемента ИЛИ и установочным входом второго триггера, обнул ющий вход которого соединен с выходом первого элемента И и установочным входом первого триггера, а выход второго триггера соединен с вторыми пр мыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых соединены соответственно с установочным и обнул ющим входами третьего триггера, с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с пр мым входом первого элемента И, вы- ход третьего триггера соединен с входом адреса мультиплексора, выход которого соединен с управл ющим входом электронного ключа и вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого 0 соединен с обнул ющим входом первого триггера, при этом выход третьего триггера вл етс вторым выходом импульсно-фазового детектора.

0

5

/Tf Т2 f Фиг. 5

Т2