Устройство фазовой автоподстройки частоты

 

Изобретение относится к технике приема и обработки радиосигналов с помощью следящих устр-в частотной и фазовой автоподстройки и м.б. использовано в схемах синхронизации и для демодуляции сигналов. Цель изобретения - улучшение динамических х-к при сохранении высокой помехоустойчивости . Устр-во содержит синфазн1-м фазовый детектор (ФД) 1, фильтры нижних частот 2,6,10, сумматор 3, подстраиваемьш г-р 4, перемножитель 7, фазовращатель 8, квадратурный ФД У, В устр-во введен частотный детектор 5. В работе устр-ва можно выделить два реткима: рабочий режим - когда ошибка слежения за вькодным сигналом мала и устрг-во работает с малой шумовой полосой, форсированный режим - когда ошибка слежения больше допустимой и устр-во, расширяя полосу синхронизации , увеличивает точность слежения за фазой входного сигзгала. При уменьшении ошибки слежения до допустимых пределов устр-во опять переходит в рабочий режим с узкой шумовой полосой. 1 ил. i (Л С

< о 4 И 03 т. 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф ,Р . ф СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .. P .iW РЕСПУЬЛИН

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

<21) 3984640/24-09 (22) 05, 12,85 (46) 07.05.88, Бюл. Р 17 (71) Иосковский электротехнический институт связи (72) С,С. Аджемов (53) 621.396.666(088,8) (56) Иахгильдян В.В. и др, Системы фазовой автоподстройки частоты:

М.: Связь, 1972, с.322, Клэппер Дж. и др. Системы фазовой и частотной автоподстройки частоты.

И.: Энергия, 1977, с.290. (54) УСТРОЙСТВО ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙ1И ЧАСТОТИ (57) Изобретение относится к технике приема и обработки радиосигналов с помощью следящих устр-в частотной и фазовой автоподстройки и м.б. использовано в схемах синхронизации и для демодуляции сигналов. Цель изобрете„„SU„„1394433 А 1 иия — улучшение динамических х-к при сохранении высокой помехоустойчивости. Устр-во содержит синфазный фазовый детектор (ФД) 1, фильтры нижних частот 2,6, 10, сумматор 3, падстраиваемый r-p 4, перемножитель 7, фазовращатель наТ/2 8, квадратурный ФД 9, В устр-во введен частотный детектор

5. В работе устр-ва можно выделить два режима: рабочий режим — когда ошибка слежения за выходным сигналом мала и устр.-во работает с малой шумовой полосой, форсированный режим— когда ошибка слежения больше допустимой и устр-во, расширяя полосу синхронизации, увеличивает точность сле- д

Щ жения за фазой входного сигнала.

При уменьшении ошибки слежения до допустимых пределов устр-во опять переходит в рабочий режим с узкой шумовой полосой. 1 ил.

1394433

Изобретение относится к технике приема и обработки радиосигналов с помощью следящих устройств частотной и фазовой автоподстройки и может быть использовано,в схемах синхронизации и для демодуляции сигналов.

Цель изобретения — улучшение динамических характеристик при сохранении высокой помехоустойчивости. 10

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства фазовой автоподстройки частоты, Устройство содержит синфазный

Фазовый детектор 1, первый фильтр нижних частот (ФНЧ) 2, сумматор 3, подстраиваемый генератор 4, частотный детектор 5, третий ФНЧ 6, перемножитель 7, фазовращатель на % /2 8, квадратурный фазовый детектор 9 и второй ФНЧ 10.

Устройство работает следующим образом.

В работе устройства можно выделить два режима: рабочий режим — когда . 25 разность фаз напряжений сигнала и подо страиваемого генератора 4 меньше +90 (без учета сдвига фазы напряжения о подстраиваемого генератора на 90 который имеет место в любом устройст- g0 ве ФАП за .счет симметричной характеристики фазового детектора), и форсированный режим — когда разность фаз ,напряжений сигнала и подстраиваемого о генератора больше + 90

При подаче на вход устройства на-,. пряжения сигнала в основной цепи управления на выходе синфазного фаэового детектора 1 после первого ФНЧ 2 образуется в режиме синхронизма на- 40 пряжение, пропорциональное синусу разности фаэ напряжений сигнала и подстраиваемого генератора 4, которое подается на вход сумматора 3. По-х скольку на вход квадратурного фазового детектора 9 подается напряжение с выхода подстраиваемого генератора о

4, сдвинутое на t90 с помощью фазовращателя на Й/2 8, на выходе второго ФЙЧ 10 образуется напряжение, пропорциональное минусу косинуса разности фаз напряжений сигнала и подстраиваемого генератора 4. На выходе третьего ФНЧ 6, включенного после частотного детектора 5, на вход которого поступает напряжение с подстраивае55 мого генератора 4, образуется напря-. жение, пропорциональное изменению частоты напряжения подстраиваемого генератора 4 относительно центральной частоты настройки частотного детектора 9 и подстраиваемого генератора 4, настроенных на одну и ту же частоту.

Соответственно, напряжение на выходе перемножителя ?, подаваемое на вход сумматора 3, пропорционально минусу произведения величины изменения частоты напряжения подстраиваемого генератора 4 относительно центральной частоты настройки подстраиваемого генератора 4 и частотного детектора 5 на косинус разности фаэ напряжений сигнала и подстраиваемого генератора 4.

Таким образом, на управляющий вход подстраиваемого генератора 4 поступает разность напряжений с основной цепи управления, пропорциональная синусу разности фаз и дополнительных цепей управления, изменению частоты лодстраиваемого детектора 4 и косинусу разности фаз.

При малых ошибках слежения, т,е, когда разность фаз напряжений сигнаI ла и подстраиваемого генератора

4 меньше + 90 (в рабочем режиме), напряжение с выхода частотного детектора 5 вычитается из напряжения основной цепи управления, противодействуя изменению частоты подстраиваемого генератора 4, что эквивалентно уменьшению шумовой полосы устройства.

При воздействии на управляющий вход подстраиваемого генератора 4 устройства помехи, изменяющей его частоту, на выходе частотного детектора 5 образуется напряжение, которое подается с обратным знаком на управляющий вход подстраиваемого генератора 4 и противодействует изменению его частоты, уменьшая влияние помехи. При увеличении ошибки слежения напряжение на выходе квадратурной цепи (ФНЧ 10), пропорциональное косинусу разности фаз, уменьшается, уменьшая также напряжение, подаваемое с выхода частотного детектора 5 на управляющий вход подстраиваемого генератора 4, что эквивалентно расширению полосы., При ошибках слежения о за фазой сигнала, больших + 90, когда возрастает опасность срыва слеже ния, напряжение на выходе квадратурной цепи меняет свой знак (косинус о разности фаз, больших + 90, становится отрицательным) и напряжение с

1394433

Составитель С. Даниэлян

Техред И.Ходанич Корректор H. Пожо

Редактор О. Головач

Заказ 2238/56

Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 выхода частотного детектора 5 уже,,наоборот, способствует изменению частоти подстраиваемого генератора 4 в соответствии с изменением частоты напряжения сигнала — устройство работает в форсированном режиме. В результате уменьшается ошибка слежения, ликвидируется опасность срыва слежения, устройство опять переходит в ра.бочий режим. Такая же картина наблюдается и в режиме захвата при начальной расстройке частот напряжений сигнала и подстраиваемого генератора 4.

Поскольку имеется разность частот, разность фаз напряжений сигнала и подстраиваемого генератора 4 увеличио вается больше + 90, наступает форсированный режим, в котором частота подстраиваемого генератора 4 быстро изменяется под воздействием напряже ния с выхода частотного детектора 5 пока частоты сигнала и подстраиваемого генератора 4 не совпадут и раз

О ность фаз не станет меньше + 90

Далее в рабочем режиме, полоса системы сужается, переходной процесс замедляется,уменьшается шумовая полоса.

Таким образом, полоса синхронизации и полоса захвата в предлагаемом устройстве возрастают, а шумовая полоса и вероятность срыва слежения остают5

Формула из обр ет ения

Устройство фазовой автоподстройки частоты, содержащее соединенные по1р следовательно синфазный фазовый детектор, вход которого является входом устройства, первый фильтр нижних частот, сумматор, подстраиваемый генератор, выход которого подключен к вто15 рому входу синфазного фазового детектора, фазовращатель на Т/2, квадратурный фазовый детектор, другой вход которого соединен с входом устройства, второй фильтр нижних частот и пе20 ремножитель, а также третий фильтр нижних частот, о т л и ч а ю щ в е с я тем, что, с целью улучшения динамических характеристик при сохранении высокой помехоустойчивости, 25 между выходом подстраиваемого генератора и входом третьего фильтра нижних частот, выход которого подключен к другому входу перемножнтеля, включен частотный детектор.