SU824399A1 - Устройство автоматической подст-РОйКи чАСТОТы - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДСТРОЙКИ

ЧАСТОТЫ

1

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  дл  поддержани  синфазности различных источников периодических и квазипериодических сигналов.

Известно устройство автоматической подстройки частоты, содержащее последовательно соединенные генератор опорного сигнала , фазовый детектор, сумматора, петлевой фильтр и генератор, управл емый напр жением , выход которого подключен к дру гому входу фазового детектора и частотному детектору, к выходу частотного детектора подключена дифференцирующа  цепь 1 .

Однако известное устройство имеет недостаточное быстродействие.

Цель изобретени  - повышение быстродействи .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве автоматической подстройки частоты, содержащем, последовательно соединенные генератор опорного сигнала, фазовый детектор, сумматор, петлевой фильтр и генератор, управл емый напр жением, выход которого подключен к другому входу фазового детектора и частотному детектору.

К выходу частотного детектора подключена дифференцирующа  цепь, между выходом частотного детектора и другим входом сум матора включены последовательно нелинейный элемент, типа «квадратный корень, элемент сравнени , другой вход которого подключен к выходу дифференцирующей цепи, и релейный элемент, при этом другой вход частотного детектора подключен к выходу генератора опорного сигнала.

На чертеже приведена структурна  электрическа  схема предлагаемого устройства.

Устройство автоматической подстройки частоты содержит генератор 1 опорного сигнала , генератор 2, управл емый напр жением , релейный элемент 3, петлевой фильтр 4, сумматор .5, фазовый детектор б, частотный детектор 7, дифференцирующую цепь 8, нелинейный элемент 9 «квадратный корень, элемент 10 сравнени .

Устройство работает следующим образом .

Регулирующий сигнал в стационарном

0 режиме в устройстве формируетс  фазовым детектором 6, который через сумматор 5 петлевой фильтр 4 воздействует на генератор 2.

В этом случае частоты синхронизируемых колебаний станов тс  почти оди-наковыми, в системе устанавливаетс  посто нна  фаза и выходное напр жение фазового детектсГра 6 посто нно. Это автоматический регул тор нижнего уровн  регулировани  (обычное кольцо фазовой автоподстройки частоты ) .

В случае же н аличи  фазового рассогласовани  между генераторами 1 и 2 (динамический режим) регулирующий сигнал по кольцу фазовой автоподстройки воздействует на управл ющий вход генератора 2, внос  соответствующую расстройку в него. Регулирующий сигнал зависит только от величины знака фазовой ощибки. В предлагае .мом устройстве в дополнении к этому прибавл етс  сигнал, выработанный на основании анализа величин и знаков мгновенных фазовой и частотной ошибок системы, увеличива  мощность регулирующего сигнала и формиру  его таким образом, чтобы обеспечивались разнотемповые режимы протека1;м  переходных процессов. При этом расстройка, вносима  в генератор 2 управл емый напр жением, будет измен тьс  Тю экстремальному закону, представл ющему собой сочетание максимальной и минимальной регулируемых расстроек, что сводит разность фаз (частот) генераторов 1 и 2 к минимальной погрешности за наи-кратчайще ( врем . Это автоматический регул тор верхнего уровн  регулировани . Дл  реализации этого, регулирующий сигнал образуетс  на выходе сумматора 5 и представл ет собой сумму сигналов с выходов фазового детектора 6 и релейного элемента 3. Сигнал с выхода элемента 10 сравнени , образованный как разность между сигналами, получаемыми с выходов дифференцирующей цепи 8 и нелинейного элемента 9, подаетс  на вход релейного элемента 3 и управл ет сигналом на его выходе. Следовательно, сигнал на входе сумматора 5 формируетс  на основании сигнала , нелинейно завис щего от мгновенной разности фаз, и на основании сигнала, пропорционального мгновенной разности частот . В стационарном режиме, когда фазы (частоты) генераторов 1 и 2 выравниваютс , т. е. разности станов тс  близкими к заданной величине (нулю), усредненное напр жение на выходе релейного элемента 3 отсутствует и предлагаема  система синхронизации работает как обычное кольцо фазовой автоподстройки. Непосредственно на объект регулировани  воздействует регул трр нижнего уровн , адаптацию параметров которого осуществл ет регул тор верхнего уровн . Координатор (сумматор) согласует частные цели регул торов нижнего и верхнего уровней.

Автоматический регул тор верхнего уровн  расщир ет логические возможности систем синхронизации без ухудшени  их помехоустойчивости , так как он не входит в обычное кольцо фазовой автоподстройки и играет роль логической гибкой нелинейной обратной св зи. При этом полоса захвата системы в основном определ етс  параметрами регулирующего сигнала на выходе сумматора 5 и без нарушени  фильтрующих свойств становитс  управл емой (широкой, а затем узкой), тем самым обеспечиваетс 

высока  точность и быстродействие устройства поддержани  синфазности двух колебаний.

Claims (1)

1. Патент США № 3262068, кл. 331-11, 1966 (прототип).