SU879782A2 - Device for automatic control of frequency - Google Patents

Device for automatic control of frequency Download PDF

Info

Publication number
SU879782A2
SU879782A2 SU792836206A SU2836206A SU879782A2 SU 879782 A2 SU879782 A2 SU 879782A2 SU 792836206 A SU792836206 A SU 792836206A SU 2836206 A SU2836206 A SU 2836206A SU 879782 A2 SU879782 A2 SU 879782A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
pll
rings
mixer
input
Prior art date
Application number
SU792836206A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мирослав Васильевич Дуфанец
Ярослав Иванович Пилявский
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8751
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-8751 filed Critical Предприятие П/Я В-8751
Priority to SU792836206A priority Critical patent/SU879782A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU879782A2 publication Critical patent/SU879782A2/en

Links

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к радиотехнике И- может быть использовано, например, в след щих фильтрах или в устройствах дл  стабилизации дискретного множества частот.The invention relates to radio engineering and- can be used, for example, in following filters or in devices for stabilizing a discrete set of frequencies.

По основному авт. св. № 758522 известно устройство дл  автоматической подстройки частоты, содержащее два соединенных по входу идентичных кольца фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ), к управл ющему входу каждого из которых подключен соответствующий модулирующий генератор , первый смеситель, входы которого подключены к выходам подстраиваемых генераторов обоих колец ФАПЧ, второй смеситель, входы которого подключены к выходам соответствуюцих модулирующих генераторов, измеритель отношени  частот, входы которого подключены к выходам первого и второго смесителей, третий смеситель , один вход которого подключен к выходу подстраиваемого генератора одного из колец ФАПЧ, а между другим входом которого и выходом модулирующего генератора того же кольца ФАПЧ включен умножитель частоты с управл емым коэффициентом умножени , уп-. равл ющий вход которог-о соединен сAccording to the main author. St. No. 758522, a device for automatic frequency control is known, which contains two identical phase automatic frequency control (PLL) rings connected to the input, to the control input of each of which a corresponding modulating oscillator is connected, the first mixer, whose inputs are connected to the outputs of the adjustable oscillators of both PLL rings, the second mixer, the inputs of which are connected to the outputs of the corresponding modulating oscillators, the frequency ratio meter, the inputs of which are connected to the outputs of the first and the third mixer, one input of which is connected to the output of the adjustable oscillator of one of the PLL rings, and between the other input of which and the output of the modulating oscillator of the same PLL, a frequency multiplier with controllable multiplication factor is included. The equalization input is connected to

выходом измерител  отношени  частот. При этом частоты модулирующих генераторов выбраны из услови output meter frequency ratio. In this case, the frequencies of the modulating oscillators are chosen from the condition

5 ,,five ,,

где F и Fg частоты соответствующих модулирующих генераторов; Др - разность частот 1.1 J.where F and Fg are the frequencies of the corresponding modulating oscillators; Other - frequency difference 1.1 J.

10 Однако это устройство критично10 However, this device is critical.

к настройке и недостаточно помехоустойчиво , поскольку при неполной идентичности колец ФАПЧ, а также под воздействием помех возможны ложныеand not sufficiently robust, since with the incomplete identity of the PLL rings, as well as under the influence of interference, false

5 срабатывани  схемы.5 circuit operation.

Цель изобретени  - уменьшение критичности к настройке и повышение помехоустойчивости .The purpose of the invention is to reduce the criticality of tuning and improving noise immunity.

Цель достигаетс  тем, что в устройство автоматической подстройки частоты, содержащее два соединенные по входу идентичных кольца ФАПЧ, к управл ющему входу каждого из которых подключен соответствующий модулирующий генератор, первый смеситель,входы которого подключены к выходам подстраиваемых генераторов обоих колец ФАПЧ, второй смеситель, входы которого подк.пючены к выходам соответствую30 ЩйХ модулирующих генераторов, измеитель отношени  частот, входы котоого подключены к выходам первого и торого смесителей, третий смеситель, дин вход которого подключен к выхоу подстраиваемого генератора одного з колец ФАПЧ, а между другим входом оторого и выходом модулирующего енератора того же кольца ФАПЧ вклюен умножитель частоты с управл емы-. коэффициентом умножени , управл к дий вход которого соединен с выходом измерител  отношени  частот при этом частоты модулирующих генераторов выбраны из услови The goal is achieved in that an automatic frequency control device containing two input-connected identical PLL rings to the control input of each of which is connected to the corresponding modulating oscillator, the first mixer, whose inputs are connected to the outputs of the adjustable oscillators of both PLL rings, the second mixer, inputs which are connected to the outputs of the corresponding 30 NCH modulating oscillators, a frequency ratio meter, the inputs of which are connected to the outputs of the first and second mixers, the third mixer, dyn turn is connected to the generator being adjusted vyhou one of the rings of the PLL, and between the other input and the output of the modulating otorrhea for generators of the same ring including The PLL frequency multiplier with control emy-. the multiplication factor, the control input of which is connected to the output of the frequency ratio meter, while the frequencies of the modulating oscillators are chosen from

F -F2--AF«F,2,F-F2 - AF “F, 2,

где F и Fg - частоты соответствующих модулирующих генераторов;where F and Fg are the frequencies of the corresponding modulating oscillators;

AF - разность частот, к объединенным входам обоих колец ФАПЧ подключен ключ, между выходом первого смесител  и управл ющим входом ключа включены последовательно фильтр верхних частот,амплитудный детектор, пороговое устройство и реле времени.AF is the frequency difference, a key is connected to the combined inputs of both PLL loops; a high-pass filter, an amplitude detector, a threshold device and a time relay are connected in series between the output of the first mixer and the control input of the key.

На чертеже изображена структурна  электрическа  схема описываемого устройства.The drawing shows a structural electrical circuit of the device described.

Устройство автоматической подстройки частоты содержит идентичные первое и второе кольца 1 и 2 ФАПЧ, состо щие из фазового детектора 3, фильтра 4 нижних частот, подстраиваемого генератора 5, фазового модул тора б, модулирующие генераторы 7 и 8, первый смеситель 9, второй смеситель 10, третий смеситель 11, измеритель 12 отношени  частот, умножитель 13 частоты с управл емым коэффициентом умножени , а также ключ 14, реле времени 15, фильтр 16 верхних частот, амплитудный детектор 17, пороговое устройство 18,The automatic frequency control device contains identical first and second PLL rings 1 and 2, consisting of phase detector 3, low pass filter 4, adjustable oscillator 5, phase modulator b, modulating oscillators 7 and 8, first mixer 9, second mixer 10, a third mixer 11, a frequency ratio meter 12, a frequency multiplier 13 with a controlled multiplication factor, as well as a key 14, a time relay 15, a high-pass filter 16, an amplitude detector 17, a threshold device 18,

JacTOTbi модулирующих генераторов 7 и 8 выбираютс  из услови JacTOTbi modulating generators 7 and 8 are selected from the conditions

Р,,R,,

где F - частота модулирующего генератора 7 where F is the frequency of the modulating oscillator 7

fy - частота модулирующего генератора 8 .fy is the frequency of the modulating oscillator 8.

Рлбота описываемого устройства происходит следующим образом,The operation of the described device is as follows

йуСТЬ в исходном состо нии ВХОД-ной сигнал отсутствует, ключ 14 замкнут , частоты подстраиваемых генераторов примерно равны и выполн ютс  услови :The initial state of the INPUT signal is absent, the key 14 is closed, the frequencies of the adjustable oscillators are approximately equal and the following conditions are fulfilled:

i,.2, i, .2,

где f , f- частоты подстраиваемых генераторов 5 колец 1 и 2 ФАПЧ, На выходах фазовых модул торов 6where f, f are the frequencies of adjustable oscillators 5 rings 1 and 2 of the PLL, At the outputs of phase modulators 6

будут присутствовать сигналы с линейчатым спектром, причем рассто ние между соседними спектральными составл ющими каждогю сигнала равно частоте соответствующего модулирующего генератора. Так как частоты F и отличаютс  на величину Лр , то спектральные составл ющие сигнала на выходах модул торов 6 колец ФАПЧ не совпадают, причем расстройка между ними возрастает с возрастанием пор дкового номера спектральной составл ющей .signals with a line spectrum will be present, with the distance between adjacent spectral components of each signal being equal to the frequency of the corresponding modulating oscillator. Since the frequencies F and differ by the value of Lp, the spectral components of the signal at the outputs of the modulators of the 6 PLL rings do not coincide, and the detuning between them increases with increasing order numbers of the spectral component.

Частота среза фильтра 16 верхних частот выбираетс  из условий;The cut-off frequency of the high-pass filter 16 is selected from the conditions;

VAQKC среьа ьачVaqkc media

где У .,„,,,,- максимальный пор дковыйwhere w., „,,,, is the maximum order

ААОКСAAOKS

номер используемой спектральной составл ющей; начальна  расстройка между частотами перестраиваемых 1енераторов 5.the number of the spectral component used; initial detuning between frequencies of tunable 1 oscillators 5.

При этом на выходе фильтра 16In this case, the output of the filter 16

верхних частот и амплитудного детектора 17 сигнал отсутствует, порогоБое устройство 18 находитс  в нулевом состо нии, реле 15 времени разомкнуто , и сигнал управлени  ключом отсутствует.The high frequency and amplitude detector 17 have no signal, the threshold device 18 is in the zero state, the time relay 15 is open, and the key control signal is absent.

Пусть в этом состо нии ключ 14 замкнут. Тогда при выполнении услови  :Suppose that in this state the key 14 is closed. Then, if you fulfill the conditions:

гахв-0 2,gahv-0 2,

где yyf,Q, полоса захвата колец ФАПЧ при отсутствии модул ции,после поступлени  на вход устройства входного сигнала наступает захват первого и второго колец 1 и 2 ФАПЧ и в системе устанавливаетс  равенство частот входного сигнала и ближайшей спектральной составл ющей на выходах фазовых модул торов 6. В случае правильной работы устройства, т.е. при малой величине начальной расстройки между частотами подстраиваемых генераторов 5 колец 1 и 2 ФАПЧ, а также при отсутствии помех по цепи управЛенин обоих колец ФАПЧ, пор дковые номера спектральных составл ющих, на которых произошел захват, одинаковы. Т.е. выполн етс  равенство fgy {,(+ r-F- дл  первого кольца 1 ФАПЧwhere yyf, Q, PLL ring capture band in the absence of modulation, after the input signal enters the input device, the first and second PLL rings 1 and 2 are captured and the system establishes the equal frequencies of the input signal and the nearest spectral component at the outputs of phase modulators 6 In the case of proper operation of the device, i.e. with a small initial detuning between the frequencies of the adjustable generators 5 rings 1 and 2 of the PLL, as well as in the absence of interference on the control circuit of the two PLL rings, the sequence numbers of the spectral components on which the capture occurred are the same. Those. equality fgy {, (+ r-F- for the first PLL 1 ring

и равенство ву Vi Fg дл  второго кольца 2 ФАПЧ ( Vi - пор дковый номер спектральной составл ощей, на которой произошел захват),and equality Vi Vi Fg for the second ring of the PLL (Vi is the sequence number of the spectral component on which the capture occurred)

Далее при помощи смесителей 9-11, измерител  12 отношени  частот и умножител  13 частоты с управл емым коэффициентом умножени  синтезируетс  выходной сигнал с частотой, равной частоте входного сигнала. Происходит это следующим образом.Then, using mixers 9-11, a frequency ratio meter 12 and a frequency multiplier 13 with a controlled multiplication factor, the output signal is synthesized with a frequency equal to the frequency of the input signal. It happens as follows.

Смеситель 9 выдел ет разность частот подстраиваемых генераторов 5 колец 1 и 2 ФАПЧ, равную Hu.F, второй смеситель 10 выдел ет разность модулирующих частот Др, измеритель 12 отношени  частот из этих сигналов фор-мирует логический сигнал управлени  соответствующий отношению частот И который затем используетс  дл  установки коэффициента умножени  умножител  13 частоты, равного VI . На выходе умножител  13 частоты будет синал с частотой И F-f , который затем поступает на один из входов третьего смесител  11. На второй вход третьзго смесител  11 поступает сигнал с частотой - , . - поэтому на его выходе будет присутствовать суммарный сигнал с частотой {0ц. При изменении частоты входного сигнала в пределах полосы удержани колец ФАПЧ равенство частот входного и выходного сигналов поддерживаетс  системой ФАПЧ, а при выходе частоты входного сигнала за пределы полосы удержани  происходит перезахват первого и второго колец ФАПЧ за соседнюю гармоническую составл ющую и в системе вновь устанавливаетс  равенство частот входного и выходного сигнала.The mixer 9 extracts the frequency difference of the adjustable oscillators 5 of the rings 1 and 2 of the PLL to Hu.F, the second mixer 10 extracts the difference of the modulating frequencies ,r, the frequency ratio meter 12 of these signals forms the logical control signal corresponding to the frequency ratio And which is then used to set the multiplication factor of the multiplier 13 frequency equal to VI. At the output of the frequency multiplier 13, there will be a sinal with a frequency AND F-f, which is then fed to one of the inputs of the third mixer 11. The second input of the third mixer 11 receives a signal with a frequency -,. - therefore at its output there will be a total signal with frequency {0ts. When the frequency of the input signal changes within the confinement band of the PLL rings, the equal frequencies of the input and output signals are maintained by the PLL system, and when the frequency of the input signal exceeds the confinement band, the first and second PLL loops over the adjacent harmonic component and the frequency is again equal input and output signal.

При воздействии помех по цеп м управлени  колец ФАПЧ, а также при большой расстройке между частотами перестраиваемых генераторов 5 (вследствие неточной начальной установки или старени  элементов генераторов , температурного дрейфа и т.п.) возможен неправильный начальный захват или перезахват колец 1 и 2 ФАПЧ, т.е. захват за спектральные составл ющие с разными пор дковыми номерами, например у и (У + 1) , В этом случае будут иметь место равенcTBoigj f + иР/) дл  первого кольца 1 ФАПЧ и равенство f вх 2 + + (И4--1) Р, второго кольца 2 ФАПЧ.Under the influence of interference on the control circuits of the PLL rings, as well as with a large mismatch between the frequencies of tunable oscillators 5 (due to inaccurate initial installation or aging of elements of the oscillators, temperature drift, etc.), the initial initial locking or re-capturing of the PLL 1 and 2 may occur. those. capture for spectral components with different sequence numbers, for example, y and (Y + 1), In this case, cTBoigj f + иР /) for the first PLL 1 ring and f in 2 2 + + (I4--1) P, the second ring of the PLL.

На выходе первого смесител  9 будет вьвдел тьс  разностный сигнал сAt the output of the first mixer 9, a differential signal with

частотой , поэтому на выходе устройства будет синтезироватьс  частота, не равна  входной. Поскольку частота среза фильтра 16 верхних частот выбрана меньшей, чем ,, этот сигнал проходит через него, детектируетс  амплитудным детектором 17 и поступает на пороговое устройство 18, которое срабатывает под его воздействием. При этом срабатывает реле 15 времени, которое на некоторое врем  размыкает ключ 14, Входной сигнал перестает поступать на входы колец 1 и 2 ФАПЧ, захват колец пропадает, и схема возвращаетс  в исходное состо ние. Длительность импульса Л-t реле времени 18frequency, therefore, at the output of the device the frequency will be synthesized, not equal to the input. Since the cut-off frequency of the high-pass filter 16 is chosen to be less than, this signal passes through it, is detected by the amplitude detector 17 and is fed to a threshold device 18, which is triggered by its influence. In this case, a time relay 15 triggers, which opens the key 14 for some time, the input signal ceases to arrive at the inputs of rings 1 and 2 of the PLL, the capture of the rings disappears, and the circuit returns to its initial state. The duration of the pulse Lt time relay 18

выбираетс  несколько больше длительности переходных процессов в кольцах ФАПЧ. После окончани  импульса Д-Ь ключ 14 замыкаетс , входной сигнал поступает на входы колец 1 и 2 ФАПЧ и происходит повторный захват. Вышеописанный процесс повтор етс  до тех пор, пока не поступит правильное срабатывание схемы, т.е. захват за спектральные составл ющие с одинаковыми пор дковыми номерами. Свиде0 тельством правильной работы схемы  вл етс  мала  частота сигнала на .выходе первого смесител  9, удовлетвор юща  условиюa slightly longer transient time in the PLL rings is selected. After the end of the pulse D-L key 14 is closed, the input signal is fed to the inputs of the rings 1 and 2 of the PLL and a re-capture occurs. The process described above is repeated until the correct operation of the circuit, i.e. capture by spectral components with the same order number. A sign of the correct operation of the circuit is the low frequency of the signal at the output of the first mixer 9, which satisfies the condition

....

5five

Таким образом, ключ 14 и цепь его управлени , состо ща  из последовательно включеннь1х фильтра 16 верхних частот;, амплитудного детектора 17,по0 рогового устройства 18 и реле 15 времени , подключенна  к выходу смесител  9, исключает неправильное срабатывание схемы автоподстройки частоты .Thus, the key 14 and its control circuit, consisting of a consistently included high-pass filter 16; the amplitude detector 17, the threshold device 18, and a time relay 15 connected to the output of the mixer 9, precludes the incorrect operation of the frequency-control loop.

Описанное устройство обладает The described device has

5 повышенной помехозащищенностью,так .как после сбо  его работы под воздействием помехи оно обладает способностью восстановить правильный захват , а также оно менее критично к 5 increased noise immunity, since, after the failure of his work under the influence of interference, it has the ability to restore the correct grip, and it is also less critical to

0 точности настройки и стабильности отдельных узлов (перестраиваемых генераторов , фазовых детекторов, фазовых демодул торов, фильтров низкой частоты ) , возможность непрерывного захва5 та, что позвол ет использовать высокие пор дковые номера спектральных составл ющих, что приводит к расширению полосы захвата устройства.0 tuning accuracy and stability of individual nodes (tunable oscillators, phase detectors, phase demodulators, low-frequency filters), the possibility of continuous capture, which allows the use of high order numbers of spectral components, which leads to an expansion of the capture band of the device.

00

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР 758529, кл. Н 03 В 3/04, 1978 (прототип).1. USSR author's certificate 758529, cl. H 03 W 3/04, 1978 (prototype).
SU792836206A 1979-11-01 1979-11-01 Device for automatic control of frequency SU879782A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792836206A SU879782A2 (en) 1979-11-01 1979-11-01 Device for automatic control of frequency

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792836206A SU879782A2 (en) 1979-11-01 1979-11-01 Device for automatic control of frequency

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU758529 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU879782A2 true SU879782A2 (en) 1981-11-07

Family

ID=20857752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792836206A SU879782A2 (en) 1979-11-01 1979-11-01 Device for automatic control of frequency

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU879782A2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4254503A (en) Radio receiver for tone modulated signals
GB1565777A (en) Heterodyne phase lock system
US2976408A (en) Synchronous selectivity receiver
US3500217A (en) Frequency discriminator employing quadrature demodulation techniques
CA1080816A (en) Automatic phase and frequency control system
US2912651A (en) Automatic frequency control
DE3881457T2 (en) VARIABLE BITRATE CLOCK RECOVERY CIRCUIT.
SU879782A2 (en) Device for automatic control of frequency
US4310803A (en) Bandpass filter circuit
US4023115A (en) Means for controlling the phase or frequency output of an oscillator in a loop circuit
EP3869693A1 (en) High-bandwidth phase lock loop circuit with sideband rejection
US4759079A (en) Random noise detecting system and method
SU1338071A1 (en) Phase automatic frequency control device
Martin Threshold improvement in an FM subcarrier system
SU1249715A1 (en) Demodulator of phase-shift keyed signals
SU1370720A1 (en) Apparatus for restoring carrier frequency of modulated signals
SU785792A1 (en) Device for measuring and tolerance checking of four-pole network amplitude-frequency characteristics
SU1338070A1 (en) Device for separating reference voltage from phase-shift-keyed signal
SU1381729A1 (en) Phase-telegraph signal demodulator
SU1453594A1 (en) Device for phase autotuning of frequency
SU1374442A2 (en) Apparatus for receiving frequency-manipulated signals
SU1103356A1 (en) Frequency-phase synchronizing device
SU658708A1 (en) Frequency multiplier
SU581562A1 (en) Method of automatic frequency tuning of reference generator
SU1109913A1 (en) Digital frequency synthesizer