Пристрій фазової автопідстройки частоти

Пристрій фазової автопідстройки частоти, який містить послідовно з'єднані еталонний генератор, фазовий модулятор, перший фазовий детектор, перший фільтр нижніх частот і генератор керованої напруги, вихід якого з'єднаний із другими входами першого і другого фазових детекторів, а вихід другого фазового детектора з'єднаний з входом другого фільтра нижніх частот, постійна часу якого перевищує постійну часу першого філь 3 другого фазового модулятора введений третій фільтр нижніх частот. Недоліком пристрою є складність побудови і мала надійність при малому часу входження в синхронізм, невизначеність нелінійного закону регулювання нелінійного елементу із зоною нечутливості. Найбільш близьким до запропонованого технічним рішенням, обраним як прототип є "Пристрій фазової автопідстройки частоти" [3], який містить послідовно з'єднані еталонний генератор, фазовий модулятор, перший фазовий детектор, перший фільтр нижніх частот і генератор керованої напруги, вихід якого з'єднаний із другими входами першого і другого фазових детекторів, при цьому вихід першого фазового детектора з'єднаний із модулюючим входом фазового модулятора, який виконаний із додатковим входом управління крутизною. Між виходом другого фазового детектора і додатковим входом управління крутизною фазового модулятора включені послідовно з'єднані другий фільтр нижніх частот, постійна часу якого перевищує постійну часу першого фільтра нижніх частот, і нелінійний елемент із зоною нечутливості. Вихід фазового модулятора через фазообертач на /2 з'єднаний із першим входом другого фазового детектора. Недоліком пристрою-прототипу є низька швидкодія, невизначеність нелінійного закону регулювання нелінійного елементу із зоною нечутливості. В основу корисної моделі поставлена задача створити пристрій фазової автопідстройки частоти, який шляхом введення ланцюга зворотного зв'язку за фазою за нелінійним законом регулювання виду arctg(x) забезпечить підвищення швидкодії даного пристрою. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в пристрій, який містить послідовно з'єднані еталонний генератор, фазовий модулятор, перший фазовий детектор, перший фільтр нижніх частот і генератор керованої напруги, вихід якого з'єднаний із другими входами першого і другого фазових детекторів, при цьому вихід фазового модулятора через фазообертач на /2 з'єднаний із першим входом другого фазового детектора, між виходом другого фазового детектора і другим входом фазового модулятора після другого фільтра нижніх частот замість нелінійного елементу із зоною нечутливості додатково введені послідовно з'єднані регульований підсилювач з додатковим входом регулювання коефіцієнта підсилення по нелінійному закону виду arctg(x) і третій фільтр нижніх частот, а вихід першого фазового детектора з'єднаний з входом регульованого підсилювача, при цьому регулювання коефіцієнта підсилення регульованого підсилювача здійснюється вихідною напругою другого фазового детектора, яка через другий фільтр нижніх частот надходить на додатковий вхід регулювання коефіцієнта підсилення регульованого підсилювача. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі полягає в підвищенні швидкодії пристрою. На Фіг. приведена структурна схема запропонованого пристрою. 61317 4 Запропонований пристрій фазової автопідстройки частоти містить послідовно з'єднані еталонний генератор 1, фазовий модулятор 2, перший фазовий детектор 3, перший фільтр нижніх частот 4 і генератор керованої напруги 5, вихід якого з'єднаний із другими входами першого 3 і другого 7 фазових детекторів, а вихід другого фазового детектора 7 з'єднаний з входом другого фільтра нижніх частот 8, постійна часу якого перевищує постійну часу першого фільтра нижніх частот 4, при цьому між виходом другого фазового детектора 7 і другим входом фазового модулятора 2 після другого фільтра нижніх частот 8 послідовно введені регульований підсилювач 9 з додатковим входом регулювання коефіцієнта підсилення по нелінійному закону виду arctg(x) і третій фільтр нижніх частот 10. Вихід фазового модулятора 2 через фазообертач 6 на /2 з'єднаний із першим входом другого фазового детектора 7. Вихід першого фазового детектора 3 з'єднаний з входом регульованого підсилювача 9, при цьому регулювання коефіцієнта підсилення регульованого підсилювача 9 здійснюється вихідною напругою другого фазового детектора 7, яка через другий фільтр нижніх частот 8 надходить на додатковий вхід регулювання коефіцієнта підсилення регульованого підсилювача 9. Робота запропонованого пристрою полягає у наступному. З еталонного генератора 1 високочастотна напруга подається через фазовий модулятор 2 одночасно на перший фазовий детектор 3 і, через фазообертач 6 на /2, на другий фазовий детектор 7. Високочастотна напруга з генератора керованої напруги 5 надходить на другі входи першого 3 і другого 7 фазових детекторів. Вихідна напруга першого фазового детектора 3 надходить безпосередньо на вхід регульованого підсилювача 9, коефіцієнт підсилення якого регулюється за сигналом з виходу другого фазового детектора 7 по нелінійному закону виду arctg(x), з метою підвищення швидкодії даної системи, та через перший фільтр нижніх частот 4 на вхід управління частотою генератора керованої напруги 5. Вихідна напруга регульованого підсилювача 9 через третій фільтр нижніх частот 10 подається на другий вхід фазового модулятора 2, на виході якого отримується деякий зсув фази. Сигнал з виходу другого фазового детектора 7 через другий фільтр нижніх частот 8 надходить на вхід регулювання коефіцієнта підсилення регульованого підсилювача 9, при цьому в режимі стеження обирається мінімальне значення коефіцієнта підсилення регульованого підсилювача 9, яке дозволяє зсунути фазу сигналу генератора керованої напруги 5 на мінімальне значення на виході фазового модулятора 2. Під впливом керованої напруги першого фазового детектора 3 на виході генератора керованої напруги 5 підтримується коливання з частотою, рівною деякому встановленому номінальному значенню. В перехідному режимі при появі розстройки в системі на виході першого фазового детектора 3 з'являється змінна напруга з частотою биттів. За рахунок наявності зворотного зв'язку на виході 5 61317 першого фазового детектора 3 з'являється постійна напруга, величина якої пропорційна коефіцієнта підсилення регульованого підсилювача 9, а знак пропорційний знаку розстройки. В системі відбудеться процес захоплення по частоті. На виході другого фазового детектора 7 з'являється змінна напруга з частотою биттів. На виході другого фільтра нижніх частот 8 постійна напруга відсутня, тому що фаза сигналу з виходу генератора керованої напруги 5 зсувається на постійне значення, яке дорівнює четвертій частині періоду коливань, на відміну від першого фазового детектора 3. В момент захоплення по частоті на виході першого фазового детектора 3 та другого фазового детектора 7 з'являється постійна напруга, пропорційна різниці фаз коливань, що надходять. При малих розстройках по частоті, постійна напруга з виходу другого фільтра нижніх частот 8 поступає на вхід регулювання коефіцієнта підси Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 6 лення регульованого підсилювача 9, закон зміни якого описується функцією виду arctg(x), та приводить до зміни коефіцієнта підсилення регульованого підсилювача 9. Збільшення постійної напруги з виходу другого фазового детектора 7 через другий фільтр нижніх частот 8 приводить до зменшення коефіцієнта підсилення регульованого підсилювача 9 за нелінійним законом, що в перехідному режимі підвищує швидкодію системи, а в режимі, що встановився, точностні характеристики. Джерела інформації: 1. А. с. №1136724 СССР, МКИ H03L7/08, 1984г. 2. А. с. №1597076А1 СССР, МКИ H03L7/00, 1987г. 3. Пат. №15169А, Україна, МПК H03L7/00. Пристрій фазової автопідстройки частоти / С.М.Макарук, С.А.Макаров. - №95041602; Заяв. 10.04.95; Опубл. 30.06.97, Бюл. №3. Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601