SU690606A1 - Устройство дл импульсно-фазовой автоподстройки частоты - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНО-ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ

690606

щшенные генератор опорных колебаний 1, делитель частоты 2, генератор управл ющего напр жени  3, частотно-модулированный (ЧМ) генератор 4, выход которого  вл етс  выходом устройства, смеситель 5 и полосовой фильтр 6, последоБательно соединенные импульсно-фазовый детектор 7, фильтр нижних частот 8 и усилитель сипгала ошибки 9, подключенный к другому управл ющему входу частотно-модулированного генератора 4 последовательно включенные умножитель частоты 10, ,г1исперсионный фкльтр И, амплитудный детектор 12 и усилитель-ограничитель 13, а также генератор сетки частот 14 и фазовращатель 15, умножители частоты 16 и 17, смеситель 18. Предложенное устройство работает следующим образом. На вход генератора управл ющего напр жени  3 поступает деленное по частоте в делителе частоты 2 выходное напр жение генератора опорных колебаний 1 и периодически запускает его. После запуска генератор управл ющего напр жени  3 вырабатывает напр жение, под действием которого ЧМ генератор 4 формирует ЛЧМ колебание (фиг. 2а). Выходное напр жение генератора опорных колебаний 1 подаетс  также на входы умножителей частотъ 16 и 17, с выходов которь1х колебани  поступают на входы смесител  18, где они преобразуютс  в р д колебаний (фиг. 26). Спектр отрезков ЛЧМ колебаний расшир етс  в п раз в умножителе частоты 10 (п - коэффицие1гг умножени ). Выходное напр жение умножител  частоты 10 представлено на фиг. 2в Полосовой фильтр 6 вырезает по частоте из р да вспомогательных ЛЧМ сигналов отрезки ЛЧМ колебаний (фиг. 2г), длительность которых соответствует длительноста дисперсионной характеристики дисперсионного фильтра И. Выходное ЛЧМ колебание ЧМ генератора 4 поступает на один чз входов смесител  5. На второй вход смесител  5 с выхода генератора сетки частот 14 поступают колебани , преобразуюшкй ЛЧМ колебани  ЧМ генератора 4 в р д вспомогательных ЛЧМ колебаний (фиг. 2д) При отсутствии возмущений в изменении частоты ЛЧМ сигнала одинаковые мгновенные частоты вспомогательных ЛЧМ колебаний достигают границ полосы пропуска1га  полосового фильтра 6 через равные интервалы времени (фиг. 2г). Величина зтих интервалов времени определ етс  выбранной периодичностью импульсно-фазовой зЕтоподстройки частоты ЧМ генератора 4. Периодичность импульсно-фазовой автоматической подстройки частоты, как правило, выбира ют равной наибольшему периоду колебаний ЛЧМ сигнала. .

Исход  из этого, определим, каким требовани м должны отвечать генератор опорных колебаний I, умножители частоты 16 и 17. Эти требовани  можно уста)ювить из закона изменени  полной фазы ЛЧМ сигнала

in/.N гП-ди (1)

1 (1 2 ) .

где Af - величина девиащш частоты ЛЧМ сигнала;

Claims (1)

1. г - длительность ЛЧМ сигнала. Длительность первого ЛЧМ колебани  ti можг но определить из соотношени  {), учитыва , что фаза колебани  за зтот цикл изменитс  на 2ir, тогда 4,. - I г.г та Чтобы производить измерени  отклонений частоты ЛЧМ сшиала через интервалы времени, равные ti, период колебаний генератора опорных колебаний 1 должен бьггь равным ti, а его частота - г ) llr С выхода полосового фильтра 6 будут сниматьс  отрезки вспомогательных ЛЧМ колебаний через интервалы времени, равные ti (фиг. 2г) в том случае, если разность значений частоты между соседними колебани ми генератора сетки частот 14 будет равна Сопоставл   выражени  (4), (3) и (2), можно заметить, что сдвиг по частоте между колебани ми генератора сетки частот 14 в два раза больше частоты колебаний генератора опорных колебаний 1. Чтобы обеспечить такое сооттгощение частот, коэффициент умножени  первого умножител  16 надо выбрать равным двум. Во втором умножителе 17 частота колебаний генератора опорных колебаний 1 повышаетс  до частоты, котора  обеспечивает формирование сетки колебаний на выходе генератора сетки частот 14 в выбранном диапазоне частот (фиг. 26) С выхода смесител  5 Л11М колебани  поступают через полосовой фильтр 6 на вход умножител  10. В умножителе частоты 10 девиаци  частоты ЛЧМ колебаний увеличиваетс  в п раз. С выхода умножител  10 колебани  поступают на вход дисперсионного фильтра П. Дисперсионный фильтр 11 укорачивает ЛЧМ колебани  в К раз, где К- tiAf (t,)-n, (5) или, если учесть соотношени  (2) и (4) К 2п Укороченные радиоимпульсы с выхода днеперсиониого фильтра 11 {фиг. 2е) поступают на вход амплитудного детектора 12, с выхода которого видеоимпульсы поступают на вход усилител -ограничител  13. В усилителе-ограничителе 13 импульсы усиливаютс  и подвергаютс  двухстороннему ограничению (фиг. 2ж), а затем поступают на один из входов импульсно-фазового детектора 7, на второй вход кото рого через фазовращатель 15 поступает опорное колебание генератора опорных колебаний J. В том случае, если происходит отклонение частоты ЛЧМ сигнала от заданного закона нз-. менени  частоты, на выходе импульсно-фазового детектора 7 образуетс  напр жение рассогласовани . На фиг. 2 показано, что между моментами времени ti и tj скорость перестройки частоты ЧМ генератора 4 возросла. Поэтому от резки ЛЧМ колебаний на выходах полосового фильтра 6 к умножител  частоты 10, а, следовательно , и укороченные импульа 1 ка выходе дисперсионного фильтра 1 сформируютс  рань ше момента времени tj- Причем, при больших отклонени х частоты ЧМ генератора 4 за счет рассогласовани  сигйала с днсперсионной характеристикой дисперсионного фильтра И буде иметь место дополнительное смещение и расширение укороченного импульса. Это приведет к тому, что разность площадей перекрыти  ограниченного укороченного видеоимпульса (фиг. 2ж) с опорным колебанием (фиг. 2и) не будет равна нулю, и на выходе импульсно-фазово го детектора 7 образуетс  напр жение ошибки (фиг. 2к). При больших уходах частоты ЧМ генератора 4 будет иметь место дополнительное увеличение напр жени  ошибки за счет расширени  укороченного импульса. Выходное напр жение импульсно-фазового детектора 7 поступает через фильтр нижних частот 8 на вход усилител  сигнала ошибки 9, с выхода которого напр жение подаетс  на один из входов ЧМ генератора 4. При этом устран етс  погрешность в изменении частоты колебаний выходного ЛЧМ сигнала (фиг. 2а) интервал времени tj-tj. В предложенном устройстве требовани  к быстродействию ключевых элементов устройства значительно снижены, упрошена практическа  реализаци  устройства подстройки частоты ЧМ генератора в целом, особенно, при больших девиаци х и скорост х изменени  частоты сигнала , или при том же быстродействии элементов может быть увели1ена предельна  скорость перестройки частоты подстраиваемого ЧМ reiteратора 4. При существенных уходах частоты подстраиваемого ЧМ генератора 4 происходит дополнительное расширение сжатого ввдеоимпульса, что приводит к росту сигнала рассогласовани  и повышению чувствительности устройства подстройки частоть ЛЧМ генератора, а, следовательно , к уменьшению остаточных частотных (фазовых) искажений. В предложенном устройстве временна  стабильность эталонного гармонического колебани  высока, а отношение длительностей переменного и импульсного сигнала на входе импульсно-фазового детектора 7  вл етс  посто чнь:м за всю длительность ЛЧМ сигнала и наибольшим по сравнению с таким же отношением длительностей этих сигналов у прототипа, что приводит к увеличению точности автоподстройки. Формула изобретени  Устройство дл  импульсно-фазо ой автоподстройки частоты, содержащее последовательно соединенные генератор опорных колебаний, делитель частоты генератор управл ющего напр жени , частотно-модулированный генератор, выход которого  вл етс  выходом устройства, смеситель и полосовой фильтр, а также последовательно соединенные импульсно-фазовый детектор , фильтр нижних частот и усилитель сиг- нала ошибки, подключенный к другому управл ющему входу частотно-модулированного генератора , отличающеес  тем, что, с целью снижеш1  искажений и повьпиени  точности автоподстройки частоты, выход полосового фильтра соединен с первым входом импульсно-фазового детектора через последовательно включенные умножитель частоты, дисперсионный фильтр, амплитудашш детектор и усилитель-ограничитель, между выходом генератора опорных колебаний и другими входами смесител  и импульсно-фазового детектора включены соответственно генератор сетки частот и фазовращатель. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 543127, кл. Н 03 В 3/04, 1974.

   ./