SU248783A1

SU248783A1 - DEVICE OF PHASE AUTO CONSTRUCTION OF FREQUENCY GENERATOR

Info

Publication number: SU248783A1
Application number: SU1182905A
Authority: SU
Original assignee: В. В. Вендров , Д. А. Опарин Харьковское высшее командно инженерное училище

Description

Изобретение относитс к области св зи с помощью высокочастотных электромагнитных колебаний и может быть использовано в системах фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) различного назначени .The invention relates to the field of communication using high-frequency electromagnetic oscillations and can be used in phase-locked loop (PLL) systems for various purposes.

Известны устройства фазовой автоподстройки частоты, содержащие фазовый модул тор.Phase-locked loops are known that contain a phase modulator.

Предлагаемое устройство отличаетс тем, что фазовый модул тор включен между выходом фазового детекто:ра и одним из его входов непосредственно или через безынерционный усилитель.The proposed device is characterized in that a phase modulator is connected between the output of the phase detector: pa and one of its inputs directly or through a zero-speed amplifier.

Такое включение фазового модул тора, управл емого выходным напр жением фазового детектора, позвол ет расширить полосу схватывани .при сохранении высокой помехоустойчивости .Such an inclusion of a phase modulator, controlled by the output voltage of the phase detector, allows the setting range to be extended while maintaining high noise immunity.

Иа чертеже представлен один из вариантов блок-схемы устройства ФАПЧ.Ia the drawing shows one of the variants of the block diagram of the device PLL.

Устройство содержит эталонный генератор /, фазовый модул тор 2, фазовый детектор 3, безынерционный усилитель 4, фильтр нижних частот 5, управл ющий элемент 6, подстраиваемый генератор 7 и полосовой усилитель 8.The device contains a reference oscillator /, phase modulator 2, phase detector 3, instantaneous amplifier 4, low pass filter 5, control element 6, adjustable oscillator 7 and band pass amplifier 8.

Устройство ФАПЧ может работать с элементами запаздывани в цепи обратной св зи (полосовыми усилител ми, умножител ми частоты и т. п.) или без них, поэтому полосовой усилитель на чертеже показан пунктиром.The PLL device can operate with delay elements in the feedback circuit (bandpass amplifiers, frequency multipliers, etc.) or without them, therefore the band amplifier in the drawing is shown by a dotted line.

Безынерционный усилитель 4 на чертеже показан лунктиром -потому, что коэффициент усилени цепи обратной св зи .фазовый детектор - фазовый модул тор может быть больше единицы и лри отсутствии безынерционного усилител при достаточно большой крутизне фазового модул тора 2.Inertia-free amplifier 4 in the drawing is shown by a loop mark - because the gain of the feedback circuit. Phase detector - phase modulator can be greater than one and without the instantaneous amplifier with a sufficiently large slope of the phase modulator 2.

Известно, что при наличии фильтра .нижних частот на выходе фазового детектора полоса схватывани QC системы ФАПЧ всегда меньше полосы удержани Qy , т. е.It is known that with a low-pass filter at the output of the phase detector, the QC setting of the PLL system is always less than the Qy hold band, i.e.

Йе Ye

..

QVQV

Сужение полосы пропускани фильтра нижних частот, необходимое как дл уменьшени шумовой полосы системы ФАПЧ при наличии помех, так и дл обеспечени устойчивости систе.мы в режиме удержани при наличии элементов запаздывани , приводит к уменьшению полосы схватывани . Объ сн етс это тем, что при больших начальных расстройках выходное напр жение фазового детектора практически не содержит посто нной составл ющей, а переменна составл юща достаточно высокой частоты биений почти не проходит-через фильтр нижних частот и не может вызвать сушественного подстраиваюДл увеличени полосы схватывани при узкой лолосе пропускани фильтра нижних частот 5 и системы ФАПЧ в целом необходимо , чтобы в режиме биений выходное напр жение фазового детектора 3 содержало посто нную составл ющую достаточной величины , знак которой зависел бы от знака расстройки . Этого можно достичь применением фазового детектора с неоднозначной статической характеристикой. С этой целью фазовый детектор охватывают дополнительным кольцом безынерционной обратной св зи с коэффициентом усилени больше единицы, дл чего в цепь одного из входов фазового детектора 3 включают фазовый модул тор 2, управл емый выходным напр жением фазового детектора непосредственно или через безынерционный усилитель 4.The narrowing of the lowpass filter bandwidth, necessary both to reduce the noise band of the PLL system in the presence of interference, and to ensure the stability of the system. We are in the hold mode with the presence of lag elements, which reduces the setting bandwidth. This is explained by the fact that at large initial detuning the output voltage of the phase detector practically does not contain a constant component, and the variable component of a sufficiently high beat frequency almost does not pass through the low-pass filter and can not cause a substantial adjustment. the low bandwidth of the low pass filter 5 and the PLL system as a whole, it is necessary that in the beat mode the output voltage of the phase detector 3 contains a constant component of sufficient magnitude s, the sign of which would depend on the detuning plate. This can be achieved by using a phase detector with ambiguous static response. For this purpose, the phase detector is covered with an additional inertialess feedback ring with a gain greater than one, for which the phase modulator 2 controlled by the output voltage of the phase detector directly or through a spinless amplifier 4 is connected to the circuit of one of the inputs of the phase detector 3.

После включени системы ФАПЧ в случае положительной начальной расстройки разность фаз непрерывно увеличиваетс и в выходном напр жении фазового детектора, охваченного обратной св зью, по витс посто нна составл юща F, не завис ща от полосы пропускани фильтра нижлих частот, величины запаздывани и начальной расстройки .After switching on the PLL system, in the case of a positive initial detuning, the phase difference continuously increases and the output voltage of the phase detector covered by the feedback will have a constant component F, independent of the passband of the lower frequency filter, the delay time and the initial detuning.

После по влени посто нной составл ющей в результате переходного продесса. в фильтре нижних частот 5 начинает измен тьс напр жение на входе уиравл ющего элемента 6, вызыва компенсацию начальной расстройки . Если в процессе изменени частоты подстраиваемого генератора текуща расстройка Q становитс меньше некоторой критической величины QKP, происходит схватывание и система ФАПЧ переходит в режим удержани . Так как с течением времени напр жение на входе управл ющего элемента может достигнуть значени F, полоса схватывани определ етс уравнениемAfter the appearance of a constant component as a result of a transitional process. in the low pass filter 5, the voltage at the input of the oscillating element 6 begins to change, causing compensation of the initial detuning. If, in the process of changing the frequency of the tunable oscillator, the current detuning Q becomes less than a certain critical value QKP, a seizure occurs and the PLL system goes into hold mode. Since over time the voltage at the input of the control element can reach the value of F, the setting band is determined by the equation

-- кр Т уз ot - cr T bond ot

Т. е. всегда больше произведени SygF, где 5уэ-крутизна управл ющего элемента.That is, it is always greater than the product of SygF, where 5ue is the steepness of the control element.

В случае отрицательной начальной расстройки знак ПОСТОЯННОЙ составл ющей нанр жени .Т-о изменитс на -противоиоложный, при этом все Процессы .протекают так же, как и при положительной начальной расстройке.In the case of a negative initial mismatch, the sign of the CONSTANT component of the nanoparticle. The T-o changes to an anti-negative, and all Processes flow the same way as with a positive initial mismatch.

Таким образом, независимо от параметров фильтра нижних частот и величины запаздывани заданна полоса схватывани всегда может быть гарантирована соответствующим выбором произведени При этом передаточна функци фильтра может быть выбрана только исход из требований фильтрации и динамики системы ФАПЧ в режиме удержани .Thus, regardless of the low-pass filter parameters and the amount of delay, a given setting band can always be guaranteed by an appropriate choice of product. In this case, the transfer function of the filter can be selected only on the basis of filtering requirements and the dynamics of the PLL system in hold mode.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство фазовой автонодстройки частоты генератора, содержащее фазовый модул тор , включенный в цеиь одного из входов фазового детектора, отличающеес тем, что, с целью расщирени полосы схватывани , фазовый детектор обхвачен дополнительным кольцом обратной св зи с коэффициентом передачи , большим единицы, дл чего напр жение управлени фазовым модул тором подано на него с выхода фазового детектора непосредственно или через безынерционный усилитель.A phase self tuning device of the generator comprising a phase modulator included in one of the inputs of the phase detector, characterized in that, in order to expand the setting band, the phase detector is picked up by an additional feedback ring with a transfer coefficient greater than one, for which the voltage control of the phase modulator is applied to it from the output of the phase detector directly or through a zero-speed amplifier.