Генератор с автоподстройкой частоты

УДК 681.5(06) Автоматика
А. АЛЕКСЕЕВ, Л.Г. НОВИКОВ
Технологический институт (филиал) Московского инженерно-физического
института (государственного университета), Лесной
ГЕНЕРАТОР С АВТОПОДСТРОЙКОЙ ЧАСТОТЫ
Описывается устройство с коррекцией частоты по ширине импульса и паузы.
Основу описываемой схемы составляет преобразователь напряжениечастота с переменой направления интегрирования [1]. Схема (рис. 1)
состоит из интегратора (DA1, C), двух элементов сравнения, соединенных
с RS-триггером так, что они образуют двухпороговое устройство
сравнения напряжений с гистерезисом (УСН). Положительное и
отрицательное напряжения, подаваемые на вход интегратора через ключи
SA1 и SA2, попеременно интегрируются и формируется линейно
изменяющееся напряжение. Подстройка при малых отклонений частоы
осуществляется по разности фаз: в установившемся режиме частота
настройки (fS) равна частоте управляющего сигнала (fD).
1.
Râõ.
Ó×Ã
Uop
DD1
&
DD2
1
CT16/ DAC
U/ D
CtEn
C
DD3
fD
fs
C3
C4
ÔÀÍ
ÓÑÍ
1
LP
GP
LI
GI
#
A
-A
DA1
C1
C2
+Uo
SA1
Rãåí .
+Uop.
==
Râõ.
C
Râõ.
DD4
&
S
fs
T
== R
- Uop.
DD5
1
SA2
Râõ.
Rãåí .
#
- Uo
Рис. 1. Схема устройства ФАПЧ на основе генератора с широтно-импульсной
подстройкой частоты
Доминирующая последовательность импульсов частотой fD и
следящая fs поступают на вход ФАН, на выходах которого формируются
_______________________________________________________________________
ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 1
70
УДК 681.5(06) Автоматика
сигналы фазовой ошибки; LI, LP -величины отставания fs по фронту и по
срезу сигнала fD, ; GI, GP, -величины опережения fs по фронту и по срезу
сигнала. Сигналы фазовой ошибки подают на вход интегратора
напряжение, ускоряющее или замедляющее скорость интегрирования,
т.е. увеличивая или уменьшая длительность импульса или паузы
сигнала. Коррекция частоты осуществляется на каждом полупериоде
сигнала. Временные диаграммы работы ФАН приведены на рис. 2.
Применение генератора на основе вышеописанных принципов
управления позволяет системе ФАПЧ функционировать в широком
частотном диапазоне. С этой целью в схему введено
fD
устройство управления частотой генератора (УЧГ). fS
Основу его составляют реверсивный счетчик (Ст16) и LP
ЦАП (DАС), обеспечивающие задание величин LI
GP
ускоряющих или замедляющих скорость интегрирования GI
Uop. Сигналом изменения Uop служит рассогласование
фазы при fD ≠ fS, при котором имеет место перекрытие LP Рис. 2. Временная
диаграмма
и LI, GP и
GI. Временные диаграммы подстройки
собственной частоты генератора приведена на рис. 3.
f
D
f
S
Рис.3. Графики доминирующей (fD)и следящей (fS) последовательности,
полученные при моделировании в Multisim 2001
Список литературы
1. Новиков Л.Г. Генератор с широтно-импульсной подстройкой частоты // Научная
сессия МИФИ-2004. Сборники научных трудов в 15 т. М.
_______________________________________________________________________
ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 1
71