SU1589387A1 - Устройство фазовой автоподстройки частоты - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике. Цель изобретени  - уменьшение длительности переходного процесса после приведени  частоты управл емого генератора в полосу захвата. Устройство фазовой автоподстройки частоты содержит входной фазовый детектор 1, усилитель 2 посто нного тока, фильтр 3 нижних частот, управл емый генератор 4, а также узел 5 транспортировани  частоты. Характеристика фазового детектора 1 содержит два участка характеристики с разной крутизной, по знаку соответствующие услови м устойчивости в малом, но по модулю крутизны один участок обеспечивает самовозбуждение, а на другом самовозбуждени  нет. Така  характеристика обеспечивает быстрый переход на участок с точкой устойчивого равновеси  и уменьшение длительности переходного процесса. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Фиг.1

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в устройствах синхронизации с фазовой автподстройкой частоты, в которых предъ вл ютс  высокие требовани  к скорости перестройки с одной частоты на другую, в том числе в синтезатора частоты.

Цель изобретени  - уменьшение д.г1и тельности переходного процесса поспе приведени  частоты управл емого генератора в полосу захвата

На фиг. t представлена структур- ; на  электрическа  схема устройства Iфазовой автоподстройки частоты; на 1ФИГ, 2 пример характеристики фазо- :вого дискриминатора; на фиг, 3 и 4 - |фазовые портреты устройства фазовой |автоподстройки частоты; на фиг. 5 -- ;приведен пример структурной электрической схемы входного фазового .детек- :тора с характеристикой, имеющий вид, :Щ)едставленный на фиг. 2. . Устройство фазовой автоподстройки частоты содержит входной фазовый детектор (ФД) 1, усилитель посто нного тока (УПТ) 2, фильтр 3 гтажних частот (ФНЧ), управл емый генератор 4, а так Же узел 5 транспортировани  наст оты.

Входной фазовьй детектор содержнгт формирователь 6 генератбр 7 сигналов специальной формы, перемножитель 8 и фильтр 9 нижних частот.

Устройство работает следукнцим образом .

На вход ФД 1 подаютс  колебани  опорной частоты, на второй вход пода- 1отс  колебани  управл емого генератора . С выхода ФД 1 сигнал ошибки посту пает через УПТ 2 и ФНЧ 3 на управл ю- 8Р1Й вход зггфавл емого генератора, До- Пустим, кольцо ФАПЧ, находитс  в синхронизме , разность частот колебаний

йа входах ФД J участок ВВ (фиг. 2), характеристика которого соответствует по знаку крутизны услови м устойчивости в малом, но по модулю крутизны Обеспечивает самовозбувдение, в то JSpeMH как на участке CD имеющем тот е знак, крутизны самовозбуждени  нет эти два участка разделены участками ВС и DE с противоположными знаками Крзггизным характеристики, а разность фаз составл ет примерно (Г и соответ ствует положению рабочей точки на. участке CD характеристики; ФД; (;фиг, 2). При этом крутизна характеристики ФД1 обеспечивает устойчивую

-

j0 15

25

35

- JQ

дп

Q

45

5

работу кольца ФАПЧ с требуемыми параметрами . При необходимости перестройки частоты управл емого генератора 4 измен етс  либо опорна  частота,либо настройка узла транспонировани  частоты 5, приблизительно соответственно измен етс  настройка управл емого генератора 4. Синхронизм в кольце ФАПЧ нарушаетс , разность фаз колебаний на входах ФДЬ измен етс , рабоча  точка оказьшаетс  за пределами участка CD, При этом измен етс  крутизна характеристик ФД. Модуль и знак крутизны ФД1 на участках АВ, ВС, DE, EF и параметры ФНЧ выбраны так, что обеспв чивают самовозбу адение кольца ФАПЧ, Самовозбуждение в кольце ФАПЧ при отсутствии участка CD на характерис- I тике ФД, приводит к периодическому иЗ менению разности частот колебаний на входах ФД вокруг нул  и разности фаз на участке от--IT до 1Г .Фазовое пространство описьшаемого кольца ФАПЧ как минимум трехмерное, но дл  упрощени  рассмотрим двухмерную проекцию фазового портрета в координатах if и If (фиг, 3), На фиг, 3 показана нормированна  характеристика ФД1 в координатах ср и Uj но без участка CD,

В результате наличи  в кольце ФАПЧ интегратора, обеспечивающего фазы , разность частот равна нулю при максимальной разности фаз (точки А и А , фиг. 3), и наоборот, при максимальной разности фаз разность частот равна нулю, в районе точек А и А скорость изменени  частоты максимальна. Таким образом, если изменить крутизну характеристики ФД в окрестности точки, со- ответствукщей максимуму разности фаз так, что кольцо ФАПЧ становитс  устойчивым , а точки А и А станов тс  точками устойчивого равновеси , то при попадании изображающей точки в ; эту область движение в системе прекращаетс  и переходньй процесс перестройки на этом заканчиваетс  (фиг.4), Добитьс  такого результата позвол ет введение в характеристику ФД участка CD (фиг. 2) с измененным знаком и модулем крутизны в диапазоне разностей фаз, соответствуклцей девиации фазы при самовозбуждении кольца ФАПЧ.

Большой зыигрьш в скорости переходного процесса достигаетс  при выполнении фильтра нижних частот в виде нелинейного пропорционально интегрирующего ,(не показан) . В стационарном реI

Фаг.З

ивш

Фиг. 5

Claims (3)

1. Формула изобретения

   1. Устройство фазовой автоподстройки частоты, содержащее кольцо входной фазовый рактеристикой, имеющей ческой функции с двумя тремумами противоположного знака, усилитель постоянного тока, фильтр нижних частот не ниже второго порядка и управляемый генератор, о т л и соединенные в детектор с хавид периодиосновными экс15

   Фиг.З чающееся .тем, что, с целью уменьшения длительности переходного процесса после приведения частоты управляемого генератора в полосу захвата, входной фазовый детектор выполнен с характеристикой, имеющей два дополнительных экстремума, причем крутизна крутизны ремумами
2. 2. Устройство чающееся дом управляемого фазового дискриминатора включен узел транспонирования .частоты.
3. 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что фильтр нижних частот выполнен в виде нелинейного пропорционально интегрирующего фильтра.

   между ними меньше между основными экст тот же знак.

   поп. 1, о т л и тем, что между выхогенератора и входом участка участка и имеет

   Фиг. 5