SU536589A1

SU536589A1 - Phase detector

Info

Publication number: SU536589A1
Application number: SU2095158A
Authority: SU
Inventors: Владимир Леонидович Соловьев; Виктор Иванович Мутанов
Original assignee: Предприятие П/Я М-5068
Priority date: 1975-01-02
Filing date: 1975-01-02
Publication date: 1976-11-25

Description

Фазовый детектор содержит диулвходовые схемы совпадений 1-4, трехвходоеые схемы совпадений 5-8, логические элементы ИЛИ 9, 10, усилитеЛИ 11 и 12, вычитающее устройство 13, фильтр 14 нижНих частот, источник 15 исследуемого сИГнала, источниа-с 16 квадратурного сигнала и источник 17 оиор-ного сигнала.The phase detector contains double input coincidence circuits 1–4, three-input coincidence circuits 5–8, logic elements OR 9, 10, amplifiers 11 and 12, subtractive device 13, low-pass filter 14, source 15 of the signal being investigated, 16 source signal and source 17 oior signal.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Источники сигналов 15-17 формируют ир моугольные Импульсы в виде равноплечих меандров. Фазовый сдвиг между опорным и измер емым сигналами может измен тьс от О до 360°. Фазовый сдвиг между измер емым и квадратурным сигналами посто нный и равен 90°.Sources of signals 15-17 form ir-pulsed impulses in the form of equal-shoulder meanders. The phase shift between the reference and measured signals can vary from 0 to 360 °. The phase shift between the measured and quadrature signals is constant and equal to 90 °.

Расомотри:м случай, коода опорный сигнал опережает исследуемый юигнал на 90°. В этом случае схемы сойпадени закрыты, TaiK как в моменты совпадений намер емого и опорного сигналов в необходимой пол рности дл Срабатывани указанных схем последние оказываютс блокированными соответствующими стробами, поступающими с выходов схем 1-4. В этом случае на входы вычитающего устройства сигналы не поступают и выходное напр лсение фазового детектора равно нулю.Rasomotri: m case, when the reference signal is ahead of the signal under study by 90 °. In this case, the matching circuits are closed, TaiK, as at the instants of coincidence of the intended and reference signals in the required polarity for the Triggered of these circuits, are the last blocked by the corresponding gates coming from the outputs of the circuits 1-4. In this case, no signals are received at the inputs of the subtractor, and the output voltage of the phase detector is zero.

Рассмотрим случай, когда опорный сигнал опережает измер емый сигнал на угол меньщий 90°, но больщий нул . В этом случае на выходе элемента 9 формируютс импульсы, длительность -которых определ етс схемами совпадени 5 и 6. Длительность указанных импульсов может измен тьс от нул до одной четверти периода повторени входных сипналов, а частота повторени имтульсов равна удвоенной частоте входного сигнала.Consider the case when the reference signal is ahead of the measured signal by an angle of less than 90 ° but greater than zero. In this case, pulses are generated at the output of element 9, the duration of which is determined by the coincidence circuits 5 and 6. The duration of these pulses can vary from zero to one quarter of the repetition period of the input sipnal, and the repetition frequency of the impulses is equal to twice the frequency of the input signal.

Выходной 1сигнал фазового детектора вырабатываетс путем выделени посто нной составл ющей выходного сигнала вычитающего устройства при помощи фильтра нижних частот.The output 1 signal of the phase detector is generated by isolating the constant component of the output signal of the subtractor using a low-pass filter.

Если опорный сигнал отстает от измер емого сигнала на угол меньщий 90°, но больщий нул , схема фазового детектора работает аналогично , но только в этом случае работают схемы 7, 8, 10 и выходной сигнал имеет обратную пол риость.If the reference signal lags the measured signal by an angle less than 90 ° but greater than zero, the phase detector circuit operates in a similar way, but only in this case, the circuits 7, 8, 10 work and the output signal has a reverse polarity.

Если опорный сигнал опережает измер емый сигнал на угол больший 90°, но меньще 180°, то формируютс импульсы на входах обоих элементО(В ИЛИ 9 и 10, причем выходной сигнал имеет максимальную длительность . Сигнал на выходе фазового детектора определ етс разностью посто нных составл ющих выходных сигналов и элементов 9 и 10.If the reference signal is ahead of the measured signal by an angle greater than 90 ° but less than 180 °, then pulses are generated at the inputs of both elements of the element (B OR 9 and 10, and the output signal has a maximum duration. The signal at the output of the phase detector is determined by the difference in constants output signals and elements 9 and 10.

В случае если опорный сигнал отстает от измер емого сигнала на угол больщий 90°, но меньщий 100°, то работа фазового детектора происходит аналогично.If the reference signal lags the measured signal by an angle greater than 90 ° but less than 100 °, then the operation of the phase detector is similar.

Таким образом предлагаемый детектор реализует треугольную характеристику с линейным участком ±90°.Thus, the proposed detector implements a triangular characteristic with a linear portion of ± 90 °.

Предлагаемый фазовый детектор при одинаковых коэффициентах усилени усилителей и вычитающего устройства позвол ет реализовать вдвое больщий по сравнению с известным устройством коэффициент передачи фазового детектора и полностью подавить цифровыми средствами первую гармонику входных сигналов. Это достипнуто благодар тому, что на входы усилителей 11 и Г2 поступают сигналы , имеющие частоту повторени вдвое больщую, чем в известном устройстве, вследствие чего увеличиваетс уровень посто нной составл ющей и отсутствует в юпектре выходного сигнала перва гармоника входного сигнала .The proposed phase detector with the same amplification factors of the amplifiers and the subtractor device allows to realize twice the transmission coefficient of the phase detector as compared with the known device and completely suppress the first harmonic of the input signals by digital means. This is due to the fact that the inputs of amplifiers 11 and G2 receive signals having a repetition rate twice as large as in the known device, as a result of which the constant component level is increased and is not present in the output signal of the first harmonic of the input signal.

В реальной системе фазовой автоподстройии из-за дестабилизирующихс факторов всегда имеет место рассогласование входного и опорного сигнала на некоторую величину, поэтому подавление первой гармоники позвол ет уменьшить посто нную времени фильтров , что позвол ет улучшить динамические свойства системы.In a real phase self-tuning system, due to destabilizing factors, there is always a mismatch between the input and the reference signal by a certain amount; therefore, suppression of the first harmonic reduces the filter time constant, which improves the dynamic properties of the system.

Claims

1. US patent No. 3659196, cl. 3 Sh-83, 16.03.70.