SU743163A1

SU743163A1 - Phase discriminator

Info

Publication number: SU743163A1
Application number: SU782595655A
Authority: SU
Inventors: Алла Вильевна Лапина; Александр Яковлевич Стуль; Алексей Алексеевич Шахин
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4421
Priority date: 1978-03-28
Filing date: 1978-03-28
Publication date: 1980-06-25

Description

(54) ФАЗОВЫЙ ДИСКРИМИНАТОР(54) PHASE DISCRIMINATOR

Изобретение относитс к электронной технике и предназначено дл измерени сдвига фаз периодических сигналов при хаотическом пропадании одного 5 из них.The invention relates to electronic engineering and is intended to measure the phase shift of periodic signals during the random disappearance of one of 5 of them.

Известно УСТРОЙСТВО лл измерени сдвига. фазы между периодическими сигнал ами, содержащее формирователи дл получени пр моугольных импульсов, 10 триггер и элементы И 1.Known DEVICE for measuring shear. phases between periodic signals, containing drivers for receiving rectangular pulses, 10 trigger and AND 1 elements.

Недостатками этого устройства вл ютс возможность работы только при периодических сигналах, а также относительна сложность.The disadvantages of this device are the ability to work only with periodic signals, as well as relative complexity.

Известно также устройство дл индикации разбаланса фаз двух сигналов , содержащее преобразователи, блок управлени , автоматический переключатель , двухпол рный источник 20 опорного напр жени , преобразователь код-напр жение, преобразователь кодсопротивление , интегратор, нуль-орган регистр пам ти, счетчик., ключ, генератор опорной частоты 2. 25It is also known a device for indicating phase imbalance of two signals, comprising converters, a control unit, an automatic switch, a two-pole reference voltage source 20, a code-voltage converter, a code-resistance converter, an integrator, a zero-register memory register, a counter, a key, reference frequency generator 2. 25

Недостатком этого устройства вл етс .сложность.A disadvantage of this device is complexity.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству вл етс фазовый дискриминатор, содержащий три триггера, три элемента И, элемент ИЛИ и устройство синхронизации , состо щее из задающего генератора , управл ющего элемента, делител усредн ющего узла 3.The closest in technical essence to the proposed device is a phase discriminator comprising three flip-flops, three AND elements, an OR element and a synchronization device consisting of a master oscillator, a control element, a divider of the averaging node 3.

Недостатками этого устройства вл ютс отсутствие зоны нечувствительности , отсутствие элемента определени знака, наличие раздельных выходов добавление и вычитание , которые усложн ют и удорожают устройство.The disadvantages of this device are the absence of a dead zone, the absence of a sign definition element, the presence of separate outputs, addition and subtraction, which complicate and increase the cost of the device.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей при одновременном повышении надежности работы устройства.The purpose of the invention is to expand the functionality while increasing the reliability of the device.

Цель достигаетс тем, что в фазовый дискриминатор, содержащий два триггера, три элемента И, элемент ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого триггера, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, блок синхронизации , состо щий из усредн ккцего узла, делител частоты, задающего генератора и управл ющего элемента, первый , вход которого соединен с выходом задающего генератора, второй вход - с выходом усредн ющего узла, входThe goal is achieved by the fact that a phase discriminator containing two triggers, three AND elements, an OR element whose output is connected to the first input of the first trigger whose output is connected to the first input of the first AND element, a synchronization unit consisting of the averaging node, divider the frequency of the master oscillator and the control element, the first whose input is connected to the output of the master oscillator, the second input to the output of the averaging unit, the input

которого подключен к выходу первого элемента И, а выход соединен со входом делител частоты, введены счетчик импульсов и элемент НЕ, причем входна шина устройства соединена с первыми входами второго и третьего элементов И, второй вход второго элемента И подключен к выходу дели тел частоты, второй и третий выходы которого соединены со входами элемента ИЛИ, и ко входу элемента НЕ, выход , которого соединен со вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен к второму входу первого триггера и к первому входу счетчика импульсов, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, а выход - со входом второго триггера , выход которого подключен к третьему входу управл ющего элемента первый вход которого соединен со вторым входом первого элемента И.which is connected to the output of the first element And, and the output is connected to the input of the frequency divider, the pulse counter and the element are NOT, the input bus of the device is connected to the first inputs of the second and third elements And, the second input of the second element And is connected to the output of the frequency bodies, the second and the third outputs of which are connected to the inputs of the OR element, and to the input of the element NOT, the output of which is connected to the second input of the third element AND, the output of which is connected to the second input of the first trigger and to the first input of the pulse counter whose second input is connected to the output of the second element I, and the output to the input of the second trigger, the output of which is connected to the third input of the control element whose first input is connected to the second input of the first element I.

На чертеже изображена структурна электрическа схема фазового дискриминатора .The drawing shows a structural electrical circuit of a phase discriminator.

Устройство содержит элемент НЕ 1, элемент ИЛИ 2, элементы И 3 и 4, триггер 5, счетчик 6 импульсов, элемент И 7, триггер 8, блок 9 синхронизации , включающий в себ генератор 10 задающий, элемент 11 управл ющий, делитель 12 частоты, узел 13 усредн ющий . The device contains the element NOT 1, the element OR 2, the elements AND 3 and 4, the trigger 5, the pulse counter 6, the element AND 7, the trigger 8, the synchronization unit 9, which includes the oscillator 10 defining, the control element 11, the frequency divider 12, node 13 averaging.

Входна шина устройства соединена с первыми входами элементов И 3 и 4, второй вход элемента И 3 подключен к первому выходу делител 12 частоты, второй и третий - выходы которого соединены со входами элемента ИЛИ 2, и ко входу элемента НЕ 1, выход которого соединен со вторым входом элемента И 4, выход которого подключен ко второму входу триггера 5 и к первому входу счетчика б импульсов, второй вход которого соединен с выходом элемента И 3, а выход - с входом триггера 8, выход которого подключен к третьему входу .управл ющего элемента 11, первый вход которого соединен со вторым входом элемента И 7 и с выходом задающего генератора 10, второй вход - с выходом усредн ющего узла 13, вход которого подгшюче к выл;оду элемента И 7, выход управл щего элемента 11 соединен со входом делител частоты, выход элемента ИЛИ 2 сЬединен с первым входом триггера 5, выход которого подключен к первоj -ВХОДУ элемента И 7. The device input bus is connected to the first inputs of the AND 3 and 4 elements, the second input of the AND 3 element is connected to the first output of the frequency divider 12, the second and third outputs of which are connected to the inputs of the OR 2 element, and to the input of the HE element 1 whose output is connected to the second input element AND 4, the output of which is connected to the second input of the trigger 5 and to the first input of the pulse counter b, the second input of which is connected to the output of the element 3 and the output to the input of the trigger 8 whose output is connected to the third input of the control element 11, the first entrance to Secondly, it is connected to the second input of the AND 7 element and to the output of the master oscillator 10, the second input to the output of the averaging unit 13, whose input is connected to the output; 2 connected to the first input of the trigger 5, the output of which is connected to the first j-INPUT of the element AND 7.

Фазовый дискриминатор работает следующим образом,Phase discriminator works as follows

В исходном состо нии при отсутствии сигнала на входе устройства на выходе триггера 5 установлен низкий уровень импульсами с выхода делител 12, Триггер 5 выполнен по схеме с раздельными входами. Выход триггера 5 соединен с входом элемента И 7,In the initial state, when there is no signal at the device input at the output of the trigger 5, the pulse level from the output of the divider 12 is set low. The trigger 5 is executed according to the scheme with separate inputs. The output of the trigger 5 is connected to the input element And 7,

который, таким образом, закрыт дл прохождени сигналов.which is thus closed to the passage of signals.

Выход счетного триггера 8 несет информацию о знаке рассогласовани внутреннего и входного сигналов. В 5 исходном состо нии счетчик б и триггер 8 устанавливаютс в произвольное состо ние.The output of the counting trigger 8 carries information about the mismatch sign of the internal and input signals. In the initial state 5, the counter b and the trigger 8 are set to an arbitrary state.

Таким образом, в исходном состо нии устройства при отсутствии входного сигнала импульсы с выхода генератора 10 не проход т через элемент И 7 на вход усредн ющего узла 13, знак рассогласовани установлен произвольным , т.е. устройство фиксируетThus, in the initial state of the device in the absence of an input signal, the pulses from the output of the generator 10 do not pass through the element 7 to the input of the averaging node 13, the mismatch sign is arbitrary, i.e. device fixes

с отсутствие рассогласовани ,что соответствует действительности.with no mismatch, which is true.

Рассмотрим работу устройства в случае опережени входного сигнала относительно сигнала с третьего выхода делител 12.Consider the operation of the device in case of an advance of the input signal relative to the signal from the third output of the divider 12.

Триггер 5 находитс в исходном состо нии до момента по влени входного сигнала, который, проход -через открытый элемент И4,. устанавливает навыходе триггера 5 высокий уровень,The trigger 5 is in the initial state until the moment when the input signal appears, which, through the pass-through open element I4 ,. sets trigger level 5 to high,

5 т.е. вл етс разрешающим дл элемента И 7, через который.на счетный вход усредн ющего узла 13 начинают проходить импульсы генератора 10. И пyльc со второго выхода делител 5 i.e. is resolving for the element And 7, through which the pulses of the generator 10 begin to pass to the counting input of the averaging node 13. And the pulse from the second output of the divider

0 12 устанавливает триггер 5 в исходное состо ние, тем самым фиксируетс величина рассогласовани входного сигнала относительно импульсов с этого выхода делител 12, Величина0 12 sets the trigger 5 to the initial state, thereby fixing the magnitude of the input signal mismatch relative to the pulses from this output of the divider 12, the magnitude

5 рассогласовани преобразовываетс в число импульсов на элементе И 7. Это число импульсов, соответствующее величине опережени входного сигнала, поступает на вход усредн ющего узла 13.5, the mismatch is converted into the number of pulses on the element AND 7. This number of pulses, corresponding to the magnitude of the advance of the input signal, is fed to the input of the averaging node 13.

На первом выходе делител 12 формируетс сигнал зоны нечувствительности . При попадании входного сигнала в зону .нечувствительности считаетс , что рассогласование входногоAt the first output of the divider 12, a deadband signal is generated. When the input signal enters the insensitivity zone, it is considered that the mismatch of the input signal

5 и внутреннего сигналов в пределах допуска, знак рассогласовани выбран правильно, а процесс подстройки закончен. При этом элемент И 3 находитс на врем зоны нечувствительности открытыгл и входной сигнал, .проход через элемент И 3, сбрасывает счетчик б,5 and the internal signals are within tolerance, the mismatch sign is selected correctly, and the adjustment process is completed. In this case, the And 3 element is at the time of the dead zone otkrytygl and the input signal, passing through the And 3 element, resets the counter b,

Если входной сигнал не попадает в зону нечувствительности, т.е.If the input signal does not fall into the dead zone, i.e.

Claims

5 the adjustment process goes in the opposite direction (the mismatch sign is not chosen correctly) or is not finished yet, then by the time the input signal arrives at the first output of the split L 12 there is a low level. Accordingly, at the output of the element NO 1 there is a high level, the opening element AND 4, the input signal, the passage through the element AND 4, increases the contents of counter 6 by one. If in the next period the input signal again does not fall into the sensitive zone, then the contents of counter 6 will again increase by one. If the mismatch is correctly selected, after several periods the input signal falls into the dead zone. In this case, as shown above, the signal from the first output of the divider 12 opens element 3 and the input signal zeroes the meter 6. If the sign is incorrectly selected, the input signal does not fall into the sensitivity zone and after several periods counter 6 overflows and the trigger 8 is transferred. In this case, the error sign changes to the correct one and after several periods the input signal falls into the deadband. In the case of a delay of the input signal relative to the voltage at the third output of the divider 12, the operation of the phase discriminator does not differ from the case discussed above. The trigger 5 remains in its initial state until the arrival of the input signal, which does not fall into the dead zone, with the arrival of which a high level is set at the output of the trigger 5, which is maintained until the moment of arrival of the pulses from the second output of the divider 12. The definition of the error sign is the same as considered above, the averaging coefficient of the averaging node 13 is numerically equal to the number of pulses of the frequency of the master oscillator 10 stacked in the time interval between pulses from the second and third The output of the divider 12. The use of the device makes it possible to solve the problem of measuring the phase shift of periodic signals with the chaotic disappearance of one of them easier than the known devices do. The cost of the input devices, the counter,., Element is NOT negligible compared to the cost of the reversing devices used in the averaging unit of the known technical solution. Expansion of functionality, namely the determination of not only the magnitude, but also the sign of the mismatch makes it functionally complete. Reducing the transient time of phase locked loops helps to improve the reliability of the device. The invention The phase discriminator, which contains two triggers, three elements And, OR element, the output of which is connected to the first input of the first / trigger, the output of which is connected to the first input of the first element And, the synchronization unit consisting of the averaging node, frequency divider, master oscillator and control element, the first input of which is connected to the output of the master oscillator, the second input - with the output of the averaging node, the input of which is connected to the output of the first element I, the output of the control element connected to the input of div frequency bodies, characterized in that, in order to expand the functionality while increasing the reliability of the device, a pulse counter and an NOT element are introduced into it, the input bus of the device connected to the first inputs of the second and third elements AND, the second input of the second element AND is connected to the first output of the frequency divider, the second and third outputs of which are connected to the inputs of the OR element, and to the input of the element NOT, the output of which is connected to the second input of the third element And, the output of which is connected to volts The first input of the first trigger and to the first input of the pulse counter, the second input of which is connected to the output of the second element I, and the output to the input of the second trigger, the output of which is connected to the third input of the control element, the first input of which is connected to the second input of the first element I. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate №411388, class, G 01 R 25/00, 07.20.71.

2. USSR author's certificate №450113, cl. G 01 R 25/08, 02/15/73.

3. USSR author's certificate for application no. 2465625 / 18-21, cl. G 01 R 25/00, 1977.

,