SU1580524A1 - Pulsing frequency-phase detector - Google Patents
Pulsing frequency-phase detector Download PDFInfo
- Publication number
- SU1580524A1 SU1580524A1 SU874255184A SU4255184A SU1580524A1 SU 1580524 A1 SU1580524 A1 SU 1580524A1 SU 874255184 A SU874255184 A SU 874255184A SU 4255184 A SU4255184 A SU 4255184A SU 1580524 A1 SU1580524 A1 SU 1580524A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- flip
- flop
- input
- output
- frequency
- Prior art date
Links
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к радиотехнике и и импульсной технике. Цель изобретени - сохранение установившегос режима работы при пропадании опорного сигнала. Импульсный частотно-фазовый детектор содержит первый, второй, третий, четвертый и п тый D-триггеры 1-5, первый, второй и третий элемент И 6-8,о элемент ИЛИ 9, интегрирующее звено 10, первый и второй формирователи импульсов 11 и 12, RS-триггер 13 и первый и второй мультиплексоры 14 и 15. Введенные третий, четвертый и п тый D-триггеры 3-5, RS-триггер 13, первый, второй и третий элементы И 6-8 и элемент ИЛИ 9 позвол ют определить наличие частотной расстройки. Причем пр мой выход четвертого D-триггера 4 определ етс знак частотного рассогласовани . П тый D-триггер 5 в зависимости от величины расстройки определ ет частотный или фазовый режим работы детектора. При этом в частотном режиме на входы интегрирующего звена 10 поступает сигнал с выхода четвертого D-триггера 4, а в фазовом режиме - сигналы с инверсных выходов первого и второго D-триггеров 1 и 2. При пропадании опорного сигнала на входе второго формировател импульсов 12 п тый D-триггер 5 не измен ет своего состо ни . 3 ил.The invention relates to radio engineering and pulse technology. The purpose of the invention is to maintain a steady state operation when the reference signal disappears. Pulse frequency-phase detector contains the first, second, third, fourth and fifth D-triggers 1-5, the first, second and third element And 6-8, about element OR 9, integrating element 10, the first and second pulse shapers 11 and 12, RS flip-flop 13 and first and second multiplexers 14 and 15. Introduced third, fourth and fifth D-triggers 3-5, RS-flip-flop 13, first, second and third elements AND 6-8 and element OR 9 allow determine the presence of frequency detuning. Moreover, the direct output of the fourth D-flip-flop 4 determines the sign of the frequency error. The fifth D-flip-flop 5, depending on the magnitude of the detuning, determines the frequency or phase mode of the detector. In the frequency mode, the inputs from the integrating link 10 receive a signal from the output of the fourth D-flip-flop 4, and in phase mode - signals from the inverse outputs of the first and second D-flip-flops 1 and 2. When the reference signal at the input of the second pulse conditioner 12 n The D-flip-flop 5 does not change its state. 3 il.
Description
елate
0000
оabout
СЛSL
юYu
4545
Изобретение относитс к радиотехнике и может быть использовано в импульсных и цифровых устройствах фазовой синхронизации, синтезаторах частоты , где требуетс широка полоса захвата при пропадании опорного сигнала .The invention relates to radio engineering and can be used in pulsed and digital phase synchronization devices, frequency synthesizers, where a wide bandwidth is required when the reference signal disappears.
Целью изобретени вл етс сохранение установившегос режима работы при пропадании опорного сигнала.The aim of the invention is to maintain a steady state operation when the reference signal disappears.
На фиг. 1 представлена структур- а электрическа схема импульсного частотно-фазового детектора; на фиг. 2 и 3 - эпюры напр жений в раз- личных точках устройства при разных расстройках по частоте.FIG. Figure 1 shows the structure and electrical circuit of a pulsed frequency-phase detector; in fig. 2 and 3 are the stress plots at various points of the device at different misalignments in frequency.
Импульсный частотно-фазовый детектор содержит первый 1, второй 2, .ретий 3, четвертый 4 и п тый 5 D- (риггеры, первый 6, второй 7 и третий Ь элементы И, элемент ИЛИ 9, интегрирующее звено 10, первый 11 и торой 12 преобразователи импульсов (ПИ), RS-триггер 13, первый 14 и второй 15 мультиплексоры, которые могут быть выполнены на двухканально мультиплексоре.The pulse frequency-phase detector contains the first 1, second 2, third 3, fourth 4 and fifth 5 D- (riggers, first 6, second 7 and third b elements AND, element OR 9, integrating element 10, first 11 and second 12 pulse converters (PI), RS-trigger 13, the first 14 and the second 15 multiplexers, which can be performed on a two-channel multiplexer.
Детектор работает следующим обра- ёом.The detector works as follows.
D-триггеры З и 5 и первый элемент И 6 обеспечивают обнаружение сбо , причем сигнал об этом записываетс в D-триггер 5. RS-триггер D- триггер 4 служат дл определени эна т/ta отклонени частоты, информаци о котором хранитс в D-триггере 4.D-flip-flops 3 and 5 and the first element AND 6 provide fault detection, the signal of which is recorded in D-flip-flop 5. RS-flip-flop D-flip-flop 4 serves to determine the frequency deviation T / ta, information about which is stored in D- trigger 4.
Элементы 7, 8 и 9 служат дл сброса сигнала Сбой (установки D-триг- гера 5 в единичное состо ние). Мультиплексоры 14 и 15 служат дл переключени сигналов управлени интегрирующим звеном 10 таким образом, что при отсутствии сигнала Сбой (D- триггер 5 в единичном состо нии) на выход второго мультиплексора 15 проход т сигналы фазового рассогласовани снимаемые с выходов D -триггеров 1 и 2. Когда D-триггер 5 находитс в нулевом состо нии, на выход мультиплексора проход т сигналы, снимаемые с D-триггера 4 (дающие информацию о знаке отклонени частоты).Elements 7, 8 and 9 serve to reset the signal Fault (setting D-flip-flop 5 to one). Multiplexers 14 and 15 are used to switch the control signals of the integrating link 10 in such a way that in the absence of a signal Failure (D-flip-flop 5 in one state) to the output of the second multiplexer 15, phase-mismatch signals taken from the outputs of the D-triggers 1 and 2 pass. When the D-flip-flop 5 is in the zero state, the signals taken from the D-flip-flop 4 (giving information about the sign of the frequency deviation) are passed to the multiplexer output.
Сигнал воздействует на первый ФИ 11, который на пр мом выходе формирует импульсы уровн логической единицы , скважность которых больше двух. Опорный сигнал воздействует на второ ФИ 12, который формирует импульсыThe signal acts on the first FI 11, which at the direct output generates pulses of the level of a logical unit, the duty cycle of which is more than two. The reference signal acts on the second PI 12, which generates pulses
oo
00
5five
5 five
00
5five
00
5five
00
5five
аналогичной длительности. Работа импульсного частотно-фазового детектора происходит таким образом, что фронты импульсов на инверсных выходах первого 11 и второго 12 ФИ (задние фронты на их пр м1 ix выходах) совпадают .similar duration. The operation of the pulse frequency-phase detector occurs in such a way that the fronts of the pulses at the inverse outputs of the first 11 and second 12 PIs (trailing edges at their forward m1 and ix outputs) coincide.
В исходном состо нии на .пр мом выходе второго ФИ 12 (фиг. 2а, интервал /3t) длительное врем может существовать уровень логического нул , при этом поддерживаетс в таком же состо нии D-триггер 2 (на его инверсном выходе уровень логической единицы, фиг. 2в). В это врем первый ФИ 11 устанавливает нулевое состо ние D- триггера 1 (фиг. 2г) и единичное состо ние D-триггера З (фиг. 2д). При этом состо ние триггеров 12, 5 и 4 не определено и зависит от тех процессов , которые имели место в прошлом интервале действи опорного сигнала . Предположим, что ранее (либо после включени устройства) факт несоответстви частоты сигнала требуемой опорной частоте не установлен. Это означает, что D-триггер 5 находитс в единичном состо нии (фиг. 2з), благодар чему входы интегрирующего звена 10 подключены к выходам триггеров 1 и 2. Состо ние D-триггера 4 в данном случае несущественно и дл определенности примем его единичным (фиг. 2и).In the initial state on the direct output of the second FI 12 (Fig. 2a, interval / 3t), the logical zero level can exist for a long time, while the D flip-flop 2 is maintained in the same state (on its inverse output the level of the logical unit, Fig. 2c). At this time, the first FI 11 sets the zero state of the D-flip-flop 1 (Fig. 2d) and the single state of the D-flip-flop H (Fig. 2e). This state of the triggers 12, 5 and 4 is undefined and depends on the processes that took place in the past interval of the reference signal. Suppose that earlier (or after switching on the device) the fact that the signal frequency did not match the required reference frequency was not established. This means that the D-flip-flop 5 is in the single state (Fig. 2h), so that the inputs of the integrating link 10 are connected to the outputs of the flip-flops 1 and 2. The D-flip-flop 4 state in this case is insignificant and for definiteness we take it as a single ( Fig. 2i).
С по влением опорного сигнала, вызывающего по вление импульсов на выходе второго ФИ 12 (фиг. 2а), пор док дальнейшего функционировани устройства зависит от того, как упом нутые импульсы второго ФИ 12 соотнос тс по времени с импульсами, поступающими с выхода первого ФИ 11 (фиг. 26). Пока эти импульсы частично перекрываютс во времени, имеет место установка одного из D-триггеров 1 или 2 в единичное состо ние на врем от заднего фронта первого по времени из перекрывающихс импульсов до заднего фронта второго. Так1, в первой паре перекрывающихс во времени импульсов первого 11 (фиг. 2б) и второго 12 (фиг. 2а) ФИ имеет место установка в единичное состо ние D-триггера 1 (фиг. 2г) в момент положительного фронта импульса на инверсном выходе второго ФИ 11, так как в это врем на информационном входе D-триггера 1 действует сигнал высокогоWith the appearance of the reference signal causing the appearance of pulses at the output of the second PHI 12 (Fig. 2a), the order of further operation of the device depends on how the pulses of the second FI 12 correlate in time with the pulses coming from the output of the first FI 11 (Fig. 26). While these pulses partially overlap in time, one of the D-flip-flops 1 or 2 is set to one for the time from the trailing edge of the first time from the overlapping pulses to the trailing edge of the second. So, in the first pair of overlapping in time pulses of the first 11 (Fig. 2b) and the second 12 (Fig. 2a) of the FI, the D-flip-flop 1 (Fig. 2d) is set to one at the time of the positive edge of the pulse at the inverse output of the second FI 11, because at this time on the information input of D-flip-flop 1 a high signal
уровн с выхода первого ФИ 11. Последний сигнал, приобрета значение низкого уровн , осуществл ет сброс D-триггера 1 в нулевое состо ние. Во второй и третьей парах перекрывающихс во времени импульсов первого 11 и второго 12 ФИ имеет место аналогичное воздействие уже на D-триг- гер 2 с установкой его в единичное состо ние и возвратом в нулевое, что обусловлено изменением фазовых соотношений входных сигналов. На фиг. 2 представлен случай, когда частоты импульсов сигнала выше частоты опорного сигнала. Кроме того, сигналы с инверсных выходов триггеров 1 и 2 воздействуют на установочные входы RS-триггера 13, который в этом случае фиксирует информацию о временных соотношени х импульсов первого 11 и второго 12 ФИ, устанавлива сь в единицу при опережении импульсами второго ФИ 12 соответствующих импульсов первого ФИ 11 и в ноль в противном случае. Импульсы с инверсных выходов D-триггеров 1 и 2 воздействуют также на второй 7 и третий 8 элементы И, которые, кроме того, управл ютс выходными сигналами D-триггера 4. При этом пока D-триггер 5 находитс в единичном состо нии, состо ние D- триггера 4 безразлично. Так, в предполагаемом состо нии логической единицы D-триггера 4 через второй элемент И 7 и элемент ИЛИ 9 могут проходить импульсы на установочный вход D-триггера 5, не измен при этом, а лишь подтвержда единичное состо ние последнего.level from the output of the first FI 11. The last signal, acquiring a low level value, resets the D-flip-flop 1 to the zero state. In the second and third pairs of overlapping in time pulses of the first 11 and second 12 FIs, a similar effect takes place already on D-flip-flop 2 with its setting to one state and returning to zero, which is caused by the change of phase ratios of the input signals. FIG. 2 shows the case when the frequency of the signal pulses is higher than the frequency of the reference signal. In addition, the signals from the inverted outputs of the flip-flops 1 and 2 affect the setup inputs of the RS-flip-flop 13, which in this case captures information about the temporal ratios of the pulses of the first 11 and the second 12 phi, set to one when the pulses of the second phi are ahead 12 of the corresponding pulses first phi 11 and zero otherwise. The pulses from the inverse outputs of the D-flip-flops 1 and 2 also act on the second 7 and third 8 elements AND, which, in addition, are controlled by the output signals of the D-flip-flop 4. At the same time, while the D-flip-flop 5 is in the single state, the state D-trigger 4 is indifferent. Thus, in the supposed state of the logical unit of D-flip-flop 4, the second element AND 7 and the element OR 9 can pass pulses to the installation input of the D-flip-flop 5, without changing, but only confirming the single state of the latter.
Импульсы опорной частоты с второго ФИ 12 воздействуют и на тактовый вход D-триггера З, причем своим передним фронтом устанавливают его в нулевое состо ние, если в это врем на установочном входе этого триггера действует высокий уровень (а на информационном - низкий) с входа первого ФИ 11. Возврат D-триггера З в состо ние логической единицы осуществл етс по по влению очередного импульса первого ФИ 11. Дл данного случа подобные переходы D-триггера 3 (фиг. 2д) имеют место при воздействии первого, четвертого и р да последующих импульсов опорной частоты.The pulses of the reference frequency from the second FI 12 also act on the clock input of the D-flip-flop 3, and their leading edge sets it to the zero state if at this time a high level acts on the installation input of this trigger (and on the information one - low) from the first FI 11. The return of the D-flip-flop 3 to the state of the logical unit is performed by the appearance of the next pulse of the first PI 11. For this case, such transitions of the D-flip-flop 3 (Fig. 2d) occur under the influence of the first, fourth and next successive pulses. supporting frequencies.
В рассматриваемой части устройства преследуетс цель обнаружени синхронизации, критерием которогоIn the considered part of the device, the aim is to detect synchronization, the criterion of which
00
5five
00
вл етс отсутствие перекрыти импульсов первого 11 и второго t2 ФИ, точнее по вление импульса опорной частоты в паузе между импульсами сигнала . Так, подобна ситуаци имеет место во врем действи четвертого импульса опорного сигнапа, задний фронт которого, через элемент И 6 (фиг. 2к) воздейству на тактовый вход D-триггера 5, записывает в него то состо ние (фиг. 2з), в котором находитс D-триггер З, ибо выход последнего соединен с информационным входом D-триггера 5. Тем самым, если в течение длительности импульса опорного сигнала нет импульса сигнала, D-триггер 5 устанавливаетс в нулевое состо ние, что вл етс признаком сбо . Дальнейшее воздействие импульсов на тактовый вход D-триггера 5 запрещаетс за счет выдачи с его выхода потенциала логического нул на первый элемент И 6.is the absence of overlap of the pulses of the first 11 and second t2 PI, more precisely, the appearance of the reference frequency pulse in the pause between the pulses of the signal. So, a similar situation takes place during the action of the fourth pulse of the reference signal, the trailing edge of which, through element 6 (Fig. 2k), acts on the clock input of the D-flip-flop 5, writes into it that state (Fig. 2h), in which D-flip-flop 3 is located, because the output of the latter is connected to the information input of D-flip-flop 5. Thus, if there is no signal pulse for the duration of the pulse of the reference signal, D-flip-flop 5 is set to the zero state, which is a sign of failure. Further impact of the pulses on the clock input of the D-flip-flop 5 is prohibited by issuing from its output the potential of a logical zero to the first And 6 element.
В момент перехода D-триггера 5 в нулевое состо ние положительный фронт сигнала с его инверсного выхода, воздейству на тактовый вход D-триггера 4, записывает в последний то состо ние (фиг. 2и), которое имеет в это врем RS-триггер 13 (фиг. 2е). Поскольку состо ние RS-триггера 12 зависит от того рассогласовани задних фронтов импульсов сигнала и опорного сигнала, когда эти импульсы еще частично перекрывались, то в D-триг- гере 4 записываетс по существу информаци о направлени х взаимного смещени упом нутых импульсных последо- Q вательностей, т.е. о знаке рассогласовани по частоте. D-триггер 4 в момент фиксации сбо положительным фронтом сигнала с инверсного выхода D-триггера 5 переводитс в нулевое состо ние.At the moment of the D-flip-flop 5 going to the zero state, the positive edge of the signal from its inverse output, affecting the clock input of the D-flip-flop 4, records that state (Fig. 2i) that the RS flip-flop 13 ( Fig. 2e). Since the state of the RS flip-flop 12 depends on the mismatch of the falling edges of the signal pulses and the reference signal when these pulses are still partially overlapped, the D-flip-flop 4 records essentially the information about the directions of mutual displacement of the said pulse sequences i.e. about the sign of the mismatch in frequency. D-flip-flop 4 at the moment of fixing a fault with a positive edge of the signal from the inverse output of D-flip-flop 5 is transferred to the zero state.
5five
00
5five
5five
00
5five
Критерием дл возврата в исходное состо ние (установки в единицу D- триггера 5) вл етс возникновение такого перекрыти импульсов сигнала и опорного сигнала, при котором рассогласование их задних фронтов имеет тот же знак, что и перед включением частотного управлени . С этой целью выходы D-триггера 4 открывают лишь один из элементов И 7 или 8, подготавлива его дл пропускани на установочный вход D-триггера 5 соответствующего сигнала, который в рас ,The criterion for returning to the initial state (setting to unit D of flip-flop 5) is the occurrence of such an overlap of signal and reference pulses, in which the error of their trailing edges has the same sign as before the frequency control was turned on. To this end, the outputs of D-flip-flop 4 open only one of the elements AND 7 or 8, preparing it to pass to the installation input D-flip-flop 5 of the corresponding signal, which in
сматриваемом случае должен быть сформирован D-триггером 2.The case being considered must be formed by a D-trigger 2.
На фиг. 3 показаны процессы в импульсном частотно-фазовом детекторе при по влении импульсов опорного сиг нала, формирующих импульсы на выходе второго ФИ 11 (фиг. За), когда уже первый из них не перекрываетс импульсом сигнала (фиг, Зб). Здесь сбой синхронизации обнаруживаетс |как и в предыдущем случае, так как D-триггер З зафиксировал по вление импульса опорного сигнала (фиг. Зд) и к моменту его заднего фронта не бы сброшен импульсом сигнала. Поэтому D-триггер 5,в момент t устанавливаетс в нулевое состо ние (фиг. Зз), включа частотную подстройку детектора . Однако в силу того, что ранее перекрыти сравниваемых импульсов не наблюдалось, состо ние RS- триггера 13 не определено (примем , его, как и ранее, за единичное, фиг. Зе). Поэтому в момент обнару- жени сбо в D-триггер 4 может быть за- писан сигнал противоположного смысла - в данном случае на увеличение частоты, хот ее на самом деле .нужно уменьшить.FIG. Figure 3 shows the processes in a pulse frequency-phase detector when pulses of a reference signal appear, which generate pulses at the output of the second FI 11 (Fig. 3a), when the first of them does not overlap with a signal pulse (Fig, 3b). Here, the synchronization failure is detected | as in the previous case, since the D-flip-flop 3 detected the appearance of a pulse of the reference signal (Fig. A) and by the time of its falling edge would not have been cleared by a signal pulse. Therefore, the D-flip-flop 5, at the time t, is set to the zero state (Fig. 3h), including the frequency adjustment of the detector. However, due to the fact that previously the overlap of the compared pulses was not observed, the state of the RS flip-flop 13 is not defined (let us accept it, as before, as a single one, Fig. Ze). Therefore, at the time of detection of a fault, a signal of the opposite sense can be written to D-flip-flop 4 — in this case, an increase in the frequency, although it actually needs to be reduced.
Однако уже через несколько периодов колебаний опорного сигнала на основе анализа направлени изменени перекрыти сравниваемых импульсо включенное частотное управление выключаетс (момент t) а затем снова включаетс (момент t3) с уточненным значением частотной расстройки.However, after several periods of oscillation of the reference signal based on the analysis of the direction of change of the overlap of the compared pulse, the included frequency control is turned off (time t) and then turned back on (time t3) with the adjusted frequency detuning value.
Таким образом, в предложенном устройстве осуществл етс частотное и фазовое управление по опорному сигналу, который может воздействовать нерегул рно и пропадать.Thus, in the proposed device, frequency and phase control is performed on a reference signal, which can affect irregularly and disappear.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874255184A SU1580524A1 (en) | 1987-06-02 | 1987-06-02 | Pulsing frequency-phase detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874255184A SU1580524A1 (en) | 1987-06-02 | 1987-06-02 | Pulsing frequency-phase detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1580524A1 true SU1580524A1 (en) | 1990-07-23 |
Family
ID=21308174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874255184A SU1580524A1 (en) | 1987-06-02 | 1987-06-02 | Pulsing frequency-phase detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1580524A1 (en) |
-
1987
- 1987-06-02 SU SU874255184A patent/SU1580524A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1221710, rat. Н 03 D 13/00, 1984. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4119910A (en) | Method and apparatus for detecting whether phase difference between two signals is constant | |
SU1580524A1 (en) | Pulsing frequency-phase detector | |
US6246261B1 (en) | Circuit for detecting the disappearing of a periodic signal | |
SU611286A1 (en) | Device for automatic phase tuning of frequency | |
RU2085027C1 (en) | Device for checking phase shift of two sequences of paraphase signals | |
SU1376260A1 (en) | Apparatus for receiving relative bipulse signal | |
KR890007564A (en) | Line synchronization circuit | |
SU668100A2 (en) | Cyclic synchronization device | |
SU1221715A1 (en) | Pulser | |
SU1734199A1 (en) | Pulse timing device | |
SU661769A1 (en) | Frequency-phase detector | |
SU1443154A1 (en) | Pulse monitoring device | |
KR100213584B1 (en) | Multiplication circuit and multiplication method of pulse signal string | |
SU809483A1 (en) | Phase comparator | |
SU1312748A1 (en) | Device for reception of shift-difference bipulse signal | |
SU1721530A1 (en) | Frequency discriminator | |
KR19980068906A (en) | Clock divider circuit | |
RU1800596C (en) | Pulse generator | |
SU1256173A1 (en) | Generator of single pulses | |
SU1264092A1 (en) | Frequency comparing device | |
SU1679613A2 (en) | Device control pulse sequences | |
SU1285578A2 (en) | Clock synchronizing device | |
SU1394418A1 (en) | Pulse driver | |
SU1432724A2 (en) | Phase discriminator | |
SU1010573A1 (en) | Discrete phase-setting device |