Цифровое фазосдвигающее устройство

 

Изобретение относится к рлдиотехнике и может быть использовано в системах цифровой фазовой аьтоподст ройки частоты при разработке устройств точной задержки импульсов Целью изобретения является parsnprHi , частотного диапазона работы устройства . Устройство содержит формиронттель 1 входного напряжения,делитель 2 частоты на два, формирователи 3 и 7 коротких импульсог, элементы И .5,3,9, инвертор 6, генератор 1C час;пты, первый 1I и втором 12 п-раэрчдные ре ергирныг счетчики, RF-тригер 13, блочк 14 и 15 сдтзигл разрядс В, счогчик I (-. и пя гьп( - темент И 17. Точност) поддержания задаккого фазового а г1.; едел«втся погрешног гью квантования периода вхплчого сигнала, которая гпрелеллется по форгп лс ,принед1. иной в описании изобретения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК! С1)5 О! R 25/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 ) 4492553/2 (22) 10.10.88 (46) 23.0!.91. Вюл. Ii" 3 (72) С.В.Положенцев (53) 621.317. 77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11- !081563, кл. G 01 R 75/04, 1983. (4) ЦИФРОВОЕ ФАЗОСДВИГА10!>!ЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение птносится к радис.—

T ехнике и может быть исп льзовано в системах цифровой фаэовой автоподст-ройки частоты при разрабо>ке устр.)HcTB точиoH задержки импульсов.

Целью изобретения является ра- ;ире„„SU„„1622835 А 1

2 частотного диапазона работы уев ройства. Устройство содержит формирователь входного напряжения, делитель 2 частоты на два, формирователи

3 и 7 коротких импульсов, элементы

И .15,8,9, инвертор 6, генератор 10 частоты, первый !I и второй 12 и-раз— рядные реверсивным счетчики, Ке-триг"ер !3, блоки !4 и I5 сдвига разрядс в, счетчик I6.!i пя -ra элемент И 17.

Точность поддеpжзння за, анногo фазолого сдвиг а с . вдела .тся погрешнос гью

;вантования п;иод» вх диого сигнала, которая с пре7 «ляется llo формуле,привед ннои в онис, нии изобретения.2 ил.

1622835

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах цифровой фазовой автоподстроки частоты при разработке устройств точ5 ной задержки импульсов.

Цель изобретения — расширение час-. тотного диапазона работы устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема. цифрового фаэосдвигающего устройст- 10 ва; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Цифровое фазосдвигающее устройство содержит формирователь 1 входного напряжения, вход которого являет- 15 ся входом устройства, а выход подсоединен к входу делителя 2 частоты на два, выход которого соединен с входом первого формирователя 3 коротких импульсов по заднему фронту входного 20 сигнала, с первыми входами первого

4 и второго 5 элементов И непосредственно, а через инвертор 6 — с входом второго формирователя 7 коротких импульсов по заднему фронту входного 25 сигнала и с первыми входами третьего

8 и четвертого 9 элементов И.Вторые входы элементов И 4,5, 8 и 9 соединены с выходом генератора 10 частоты.

Выходы элементов И 5 и 8 соединены 30 с суммирующими входами соответственно первого 11 и второго 12 п-разрядных реверсивных счетчиков. Выходы элементов И 9 и 4 соединены с вычитающими входами вторых разрядов 35 соответственно счетчиков ll и 12.Выходы переноса счетчиков 11 и 12 соединены соответственно с первым и вторым R-входами RS-триггера 13. Выходы с 2-го по и-разряд счетчиков 11 40 и 12 через соответственно первый 14 и второй 15 блоки сдвига разрядов соединены с входами установки числа и-разрядного вычитающего счетчика 16, п-е разряды которого подключены к ло- 45 гической "1". Входы управления блоков 14 и 15 соединены между собой и подключены к входу управления устройства, а первый и второй входы разрешения записи вычитающего счетчика

16 соединены соответственно с выходами формирователей 3 и 7. Вычитающий вход счетчика 16 соединен с выходом пятого элемента И 17, первый вход которого соединен с выходом генератора 1О, а второй — с выходом старшего разряда счетчика 16 ° Выход переноса (n-1)-ro разряда счетчика 16 подсоединен к S-входу RS-триггера 13, выход которого соединен с третьими входами элементов И 4 и 9. Выход триггера 13 является выходом устройства.

Устройство работает следующим образомм.

Периодический входной сигнал любой формы через формирователь l,который формирует прямоугольные импульсы любой скважности (фиг.2а), поступает на вход делителя 2, на выходе которого формируется импульсный сигнал со скважностью, равной двум, полупериод которого равен периоду входного сигнала (фиг.2б).

С выхода делителя 2 сигнал поступает на первый вход второго элемента

И 5 непосредственно, а не первый вход третьего элемента И 8 — через инвертор 6. На вторые входы элементов

И 5 и 8 поступают импульсы с генератора 10 F 2r). В результате этого на суммирующие входы счетчиков 1 1 и 12 поступают попеременно импульсы частотой F в течение времени, равного периоду входного сигнала (фиг,2д,е). В счетчиках 11 и

12 после окончания счета записано двоичное число 11, соответствующее периоду входного сигнала и равное

М = - — — = F° - Т

ЬХ где f „— частота входного сигнала;

Т „— период входного сигнала.

Разрядность и счетчиков 11 и 12 выбирают из соотношения

F n

N = — — — — — (2 макс

ЬХ МИН

1 где Ы ак — максимальное двоичное число, которое может быть записано в счетчиках 11 и 12; вх мнн минимальная входная рабочая частота.

Выходы разрядов счетчиков 11 и 12, начиная с второго, через соответст венно блоки 14 и 15 подсоединены к входам, начиная с первого, установки числа счетчика 16. Блоки 14 и 15 на своих выходах обеспечивают сдвиг разрядов двоичных чисел, поступающих с выходов счетчиков 11 и 12 в соответствии с управляющим числом 1, поступающим на вход управления устройства. Поэтому на входы установки счетчика 16 поступает число 11/2,ес! 622835

N 1

2 е

F Тбк

2Е+i.F

45 где 1 = 0,1,2. ° .,m — число на управляющем входе устройстна,определяющее сдвиг разрядов чисел, записанных в счетчиках 11 и

12;

II(— угол сднига Фаз между входным

55 и выходным сигналами.

Чаксимальный фазовый сдвиг( макс T(при 1 = О, а минимальный

Я

Чм — — - при 1 - m.

50 ли в блоках 14 и 15 не происходит сдвига разрядов числа IJ (число 1, поступающее на вход управления устройства, равно О), N/4 — число 11 сдвинуто на один. разряд (1=1, 1(/8 (1=2) и т.д,, 1!/2 ", если управляющее число 1=ш, т.е. на вход установки счетчика 16 поступает дноичное число, соответствующее периоду вход- Ip ного сигнала, деленному на число е+

2 . Разрядность счетчика 16 равна г . Ha два входа установки и-го разряда счетчика 16 постоянно подается сигнал логической i

Зались чисел, поступающих с блокон 14 и 15 в счетчик 16, происходит импульсами, поступающими на входы разрешения записи с выходов формирсвателей 3 и 7, на входы которых поступают сигналы с выходов делителя

2 (фиг.2 б) и инвертора 6 (фиг,2 н).

Формирователь 3 формирует импульс записи по заднему фронту сигнала с делителя 2 (фиг.2ж),а формирователь

7 — по заднему фронту сигнала с иннертора 6 (фиг.2з). В результате этого в счетчик 16 поочередно записывается двоичное число то с блока 14, то с блока 15 в зависимости от лолу- 30 периода сигнала на выходе делителя

2. Так, если на выходе делителя 2 появляется передний фронт сигнала,то н счетчик 16 записывается число и с выходов счетчика 11 в счетчик 12

S 35 поступают импульсы частотой F в течение периода входного сигнала, Если на выходе делителя 2 появляется задний фронт сигнала, то и счетчик 16 з. писываегся число с выходов счетчи- 40

1 к". I z, а в счетчик 11 поступают импульсы частотой Г.

При записи числа в счетчик 16 в его старший разряд записывается логическая "1". В результате этого на выходе старшего разряда счетчика

;16 появляется сигнап "1" (фиг.2и), который поступает на вход элемента И 17, на другой вход которого подают=я импульсы с генератора 10 (фиг.2н) частотой Г. С выхода элемента И !7 импульсы поступают на вычитающий вход счетчика 16 (Фиг,2к) до тех пор, пока и старшем разряде счетчика 16 не появится сигнал "О" (фиг.2 и). При этом импульс с выхода (n-I)-го разряда счетчика 16 (Фиг.2л) переводит "риггер 13 н единичное состояние и формирует передний Фронт выходного сигнала, задержанный относительно переднего фронта входного сигнала на величину, определяемую двоичным числом, записанным в счетчике 16.

Так как и счетчик 16 записано

11 число равное — ---- то время за1

2 еф держки переднего Фронта выходного сигнала

7bx

2 е+

В момент появления l на выходе триггера 13 в зависимости от сигнала на выходе делителя 2 на выходе либо элемента И 4, либо элемента И 9 появляются импульсы частотой F от генератора 10 (Фиг. 2 м, н), которые поступают на вычитаюшие входы вторых разрядов счетчиков 12 и ll соответственно. В результате этого при появлении на выходах счетчиков 11 и 12 логических "0" на выходах переноса этих счетчиков появляется импульс (фиг.2о,п) через время t<, равное полупериоду входного сигнала

Т (((В этот мо2 F 2 мент времени импульс переноса счетчика 11 (либо 12) переводит тригг..р

13 в нулевое состояние, и на его выходе Формируется задний Фронт выходного сигнала (Фиг.2р).

Таким образом, на выходе устройства (фиг.2р) присутствует сигнал со скважностью, равной двум, сдвинутый относительно входного сигнала на ве-. личину

162283S

Точность поддержания заданного фазового сдвига определяется погрешностью g< квантования периода входного сигнала, которая при определе — 5 нии периода входного сигнала составляет и кь — 11 — Р

10 формула изобретения

Цифровое фазосдвигающее устройство, содержащее формирователь входного напряжения, делитель частоты на два, инвертор, пять логических элементов И, два и-разрядных реверсивных счетчика, и-разрядный вычитающий счетчик, RS-триггер, генератор частоты, информационный вход, вход управления и выход, причем информационный вход устройства через

1 последовательно соединенные Формирователь входного напряжения и дели- 25 тель частоты на два подключен к входу инвертора и к первым входам первого и второго логических элементов

И, выход инвертора подключен к первым входам третьего и четвертого логических элементов И, выход генератора частоты подключен к вторым входам первого и четвертого логических элементов И, выход третьего логического элемента И подключен к суммирующему входу первого и-разрядного реверсивного счетчика, вычитающий вход второго разряда которого подключен к выходу первого логического элемента И, выход второго логического эле40 мента И подключен к суммирующему входу второго и-разрядного реверсивного счетчика, вычитающий вход ВТ0рого разряда которого подключен к выходу четвертого логического эле45 мента И, выход пятого логического элемента И подключен к вычитающему входу п-разрядного вычитающего счетчика, выход старшего разряда которого подключен к первому входу пятого логического элемента И, выход RSтриггера является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона устройства, в него введены два формирователя коротких импульсов по заднему фронту сигнала и два блока сдвига разрядов, вход первого формирователя коротких импульсов по заднему фронту сигнала подключен к выходу делителя частоты на два, вход второго — к выходу инвертора, а их выходы подключены соответственно к первому и второму входам разрешения записи и-разрядного вычитающего счетчика, второй вход пятого логического элемента И подключен к выходу генератора частоты, выходы рязрядов со второго по и-ый п-разрядных реверсивных счетчиков подключены через блоки управления соответственно к первому и второму входам установки чисел и-разрядного вычитаюшего счетчика, причем и-е разряды входов этого счетчика подключены к сигналу логической единицы, управляющие входы блоков сдвигов разрядов объединены к входу управления устройства, Явход RS-триггера соединен с выходом переноса (n-1)-го разряда п-разрядного вычитающего счетчика, а два Чвхода RS-триггера подключены к выходам переноса соответственно первого и второго и-разрядных реверсивных счетчиков, выход RS-триггера соединен с третьими входами первого и четвертого логических элементов И,вторые входы третьего и первого логических элементов И, объединены, также объединены вторые входы второго и четвертого логических элементов И.

1622835 а б

5 г д . ° °

° ° ° -- 01

dail Ы2 Ы1 JIL. е 121 1О

Ж J Е

ЗJ .и кШ1

Л

М

0

J.О I. иа2

Составитель А.Орлов

Техред M.Ìoðãåíòàë

Корректор С.Черни

Редактор И.Шмакова

Заказ 109 Тираж Подписное

В1КИПИ ГосУдарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101