Цифровой фазовый дискриминатор

Цифровые фазовые детекторы в системах радиоавтоматики предназначены для преобразования фазы в код. Преобразование фазы в частоту следования импульсов позволяет перейти к измерению частоты. Фазовый сдвиг , выраженный в градусах, определяется соотношением

,

где – временной интервал, соответствующий фазовому сдвигу ; – период следования входного сигнала. Необходимо преобразовать фазовый сдвиг в пропорциональную ему частоту следования импульсов

,

где – коэффициент пропорциональности.

Учитывая, что в цифровых дискриминаторах временные интервалы и преобразуются в числовые эквиваленты и соответственно, записанное выше выражение можно записать в виде

.

Умножая числитель и знаменатель этого соотношения на постоянную величину ( – эталонная частота), получаем

,

где – количество импульсов, численно равное эталонной частоте .

На рис. 3.57 показана схема цифрового фазового детектора. Рабочий и опорный сигналы должны быть предварительно преобразованы в меандровую форму (логическая единица – положительный полупериод, логический нуль – отрицательный полупериод). Полагаем, что периоды обоих сигналов одинаковы и равны , а разность фаз равна .

Рис. 3.57. Схема цифрового фазового детектора

Счетные импульсы с генератора счетных импульсов ГСИ пойдут через схему на реверсивный счетчик РС только при совпадении во времени рабочего и опорного сигналов (рис. 3.58). Счетные импульсы через схему пройдут на РС при наличии опорного сигнала и при отсутствии рабочего.

Рис. 3.58. Временные диаграммы работы цифрового фазового детектора

Число на выходе реверсивного счетчика будет рано разности чисел и счетных импульсов, поступивших на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика:

.

Если разделить числитель и знаменатель выражения на и умножить на , то от временных интервалов переходим к фазовым интервалам:

.

Дискриминационная характеристика ФД показана на рис. 3.59. Шаг квантования по фазе в таком ФД составляет . Коэффициент передачи фазового детектора равен .

Рис. 3.59. Дискриминационная характеристика ФД

Дата добавления: 2014-12-26