Импульсный частотно-фазовый детектор
Изобретение относится к радиотехьике и может использоваться в цифровых синтезаторах частот, выполненных на основе колец фазовой автоподстройки Целью изобретения является уменьшение зоны нечувствительности к малым расхождениям фаз при сохранении расширенного диапазона рабочих частот. Для достижения цели введены формирователи коротких импульсов 1,2, элемент ИЛИ 5 и блок задержки 6. Суть изобретения заключается в том, что в цепь сброса D-триггеров З, 4 вводится обратная связь, с помощью элемента ИЛИ 5 и блока задержки 6 При этом входы элемента ИЛИ 5 соответственно подключены к входам D- триггеров, а выход блока задержки 6 - к входам управления формирователей коротких импульсов 1, 2. 4 ил.
союз соВетских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
С>
Ь3, (Я (21) 4714040/09 (22) 03.07.89 (46) 30.12,91, Бюл. tk 48 (71) Научно-производственное объединение им. Коминтерна (72) А.Н.Гордонов, М.M.Çàðåöêíé и И.В.Резвая (53) 621.376.5(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
ЬЬ 958929, кл. Н 03 D 13/00, 08.10.80. (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ЧАСТОТНО-ФАЗОВЫЙ ДЕТЕКТОР (57) Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в цифровых синтезаторах частот, выполненных на основе ко, Ы„; 1702539 А1 (я)з Н 04 1 27/32 Ч 03 0 13/00 лец фазовой автоподстройки. Целью изобретения является уменьшение зоны нечувствительности к малым расхождениям фаз при сохранении расширенного диапазона рабочих частот. Для достижения цели введены формирователи коротких импульсов 1, 2, элемент ИЛИ 5 и блок задержки 6, Суть изобретения заключается в том, что в цепь сброса D-триггеров 3, 4 вводится обратная связь, с помощью элемента ИЛИ 5 и блока задержки б. При этом входы элемента ИЛИ
5 соответственно подключены к входам Отриггеров, а выход блока задержки б — к входам управления формирователей коротких импульсов 1, 2, 4 ил.
1702539
Изобретение о .носи гся к радиотехнике и может использоваться в цифровых синтезаторах частот, выполненных на основе колец фазовой автоподстройки (ФАП).
Цель изобретения — уменьшение зоны 5 нечувствительности к малым расхОждениям фаз при сохранении расширенного диапазона рабочих частот, На фиг, 1 представлена структурная схема импульсного частотно-фазового де- 10 тектора; на фиг. 2 — диаграммы его работы в режиме малых расхождений фаз; на фиг. 3 — диаграммы его работы в режиме больших расхождений фаз; на фиг. 4 — схема формирователя коротких импульсов. 15
Импульсный частотно-фазовый детектор содержит первый и второй формирователи коротких импульсов (ФКИ) 1 и 2, первый и второй 0-триггеры 3 и 4, элемент::
ИЛИ 5, блок 6 задержки и интегратор 7. 20
Интегратор 7 содержит первый и второй генераторы 8 и 9 тока, первый и второй токовые ключи 10 и.11, а также токовую нагрузку 12.
ФКИ 1 и 2 (фиг. 4) могут быть выполнены 25 на элементах И 13, 14 и 15.
Устройство работает следующим образом
В исходном состоянии на выходах первого и второго D-триггеров 3 и 4 уровни 30 напряжений соответствук)т логическому
"0". Следовательно. На выходе элемента
ИЛИ 5 — логический "0", а на выходах элементов И 15 ФКИ 1 и 2 — логическая "1", Из любого другого состояния устройство пере- 35 ходит в исходное состояние при подаче на входы синхронизации 0-триггеров 3 и 4 импульсных сигналов, как показано ниже.
Детектор работает в двух режимах. В первом режиме детектор работает, когда 40 временной интервал между импульсами меньше суммы задержек ттр + тэ . Зпк)ры напряжений для этого случая представлены на фиг. 2.
На фиг. 2а и 2б показаны входные коле- 45 бания Uex:1 и UEx.ð, поступающие соответственно HB входы синхронизации первог() и второго D-триггеров 3 и 4.
Предположим, чтои:мпульс колебания
LJ x,1 приходит первым после установки 0- 50, триггеров в исходное состояние. На выходе первого 0-триггера 3 формируется импульс
Ь4ы .1 (фиг. 2в) длител ьностью 2 Ts + Typ, а на выходе второго D-триггера 4 формируется импульс колебания U><>x.2 (фиг. 2г) дли- 55 тельностью 2 тэ + Typ — At, Длительность импульса сброса U В исходном состоянии на выходах 0триггеров 3 и 4 уровни напряжений соответствуют логическому "О", следовательно. и на выходе элемента ИЛИ 5 уровень напряжения соответствует логическому "О" (фиг. 2д), который запирает элементы И 15 ФКИ 1 и 2. Импульс сброса на выходах ФКИ 1 и 2 при этом не формируется. Первый из импульсов, поступающих на входы синхронизации 0триггеров, устанавливает на выходе элемента ИЛИ 5 через время т,р+т, уровень логической единицы (фиг. 2д), который отпирает логический элемент И 15 ФКИ. Поскольку временной интервал между входными импульсами меньше t p + ts то на выходе ФКИ присутствует уровень логической "1" (входной импульс Usx.z уже поступил (фиг. 2б), и, следовательно, на выходе ФКИ формируется нулевой уровень, сбрасывающий D-триггер в исходное состояние (фиг, 2е). Длительность нуля определяется суммой задержек логических элементов в ФКИ, т.е. равна 3 т, . Под воздействием импульсов с выходов D-триггеров замыкаются ключи 10 и 11 в интеграторе 7. При одновременном воздействии импульсов с 0-триггеров суммарный ток на выходе равен нулю, в течение времени Л с, равном разности времанных положений импульсов Ugx.f и Овх,2, на выход поступает ток заряда с генератора 8 тока и происходит увеличение напряжения на нагрузке 12, пропорциональное разности фаз входных колебаний. Из представленных диаграмм (фиг. 2) можно определить минимальную длительность входных сигналов; необходимую для нормальной работы устройства, которая равна гор. При меньшей длительности возможна ситуация, когда к моменту формирования логической "1" на выходе элемента ИЛИ 5 входной импульс U».2 уже закончится. В этом случае формирования импульса сброса не произойдет. В режиме малых расхождений фаз входных колебаний импульсы на выходах 0-триггеров 3 и 4 имеют длительность г р + 2 t — Ь t и х,р + 2 г, . В режиме синхронизации кольца ФАП, когда Лт =О, длительности выходных импульсов на обоих 0-триггерах близки к r>p + 2 т;. В этих условиях сохраняется чувствительность детектора к малым расхождениям фаз. Однако при временных расхождениях, близких к тур + 2 xg, длительность одного из выходных импульсов стремится к нулю и это в свою очередь приводит к нечувствительности изменений временных расхождений в диапазоне от ттр до тур + 2 tz, но для режима синхронизации это несущественно. Во втором-режиме работы детектора временной интервал между входными им1 02539 пульсами Ывх,1 и 0вх.2 (фиг. За и Зб) больше тр +Тз. В атом случае выходной импульс формируется только на первом 0-триггере 3, так как к моменту прихода импульса на вход синхронизации второго 0-триггера 4 5 . на его информационном входе устанавливается нулевой уровень. Начало импульса сброса определяется моментом прихода импульса колебания U><.2 и временем задержки х; (фиг. Зд). Длительнос ь импульса 10 сброса Осб остается равной 3 t>, что равнозначно гтр. Как видно из фиг. 3, установка 0-триггера 3 а исходное состояние происходит эа время Формула изобретения Импульсный частотно-фазовый детектор, содержащий первый и второй D-триггеры, входы синхронизации которых являются соответственно первым и вторым входами детектора, и интегратор, выход которого является выходом детектора, причем инверсный выход первого D-триггера соединен с информационным входом второго 0-тригге- 25 ра и с первым в".одом интегратора, инверсный вь.ход второго D-триггера соединен с информационным входом первого D-триггера, а прямой выход второго D-триггера соединен с вторым входом интегратора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения эоны нечувствительности к малым расхождениям фаз при сохранении расширенного диапазона рабочих частот, введены первый и второй формирователи коротких импульсов, элемент ИЛИ и блок задержки, причем информационные входы первого и второго формирователей коротких импульсов соединены соответственно с вторым и первым входами импульсного частотно-фазового детектора, а выходы — с входами установки в исходное состояние соответственно первого и второго 0-триггеров, прямые выходы первого и второго D-триггеров подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, выход которого через блок задержки соединен с входами управления первого и второго формирователей коротких импульсов. 1702539 адх2 Составитель Д.Куприйчук Редактор M,Áàíäóðà Техред M.Moðãåíòàë . Корректор C.Шевкет Заказ 4552 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1130,35, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина, 101
