в результате чего импульсы эталонной последовательности проходят на выход элемента И (рис. 10.37,6). Если в какой-то момент времени появляется управляющий импульс (добавление) и+, то с помощью логического элемента ИЛИ он добавляется к импульсу эталонной последовательности. Для надежности работы добавление осуществляется между импульсами эталонной последовательности.

Управляющий импульс (исключение) ы , возникающий в момент времени tz, переводит триггер в нулевое состояние, поэтому элемент И закрывается и последующий импульс не проходит на выход УДИ. Через время Дт на втором входе триггера появляется импульс, который переводит его в исходное состояние, в результате чего последовательность эталонных импульсов поступает снова на выход УДИ. Для нормальной работы необходимо, чтобы выполнялось условие Тэ<Дт<0,5 э, где Тэ - длительность импульса эталонной последовательности.

Добавление или исключение одного импульса соответствует сдвигу фазы эталонной последовательности на ±360°. Такой дискрет фазы является слишком большим, поэтому в состав фазовращателя включается счетчик-делитель, на выходе которого фаза сигнала относительно эталонной последовательности будет ±360°/Пд, где Пд - коэффициент деления. Сдвиги фаз, вносимые управляющими импульса.ми, накапливаются на выходе СД, т; е. осуществляется интегрирование управляющих импульсов.

§ 10,13. ЦИФРОВАЯ СИСТЕ.МА АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ

Функциональная схема цифровой системы автоподстройки частоты показана на рис. 10.38 (более детальная по сравнению с рис. 10.4). В состав системы входит цифровой фазовый детектор (ЦФД), на один из входов которого поступает последовательность импульсов Пэ с частотой /о, сформированная формирующим устройством фу1 по сигналу с эталонного генератора (ЭГ). На два других входа ЦФД с цифрового перестраиваемого генератора (ЦПГ) подаются две меандровые последовательности импульсов И+ и И , сдвинутые одна относительно другой на л. В зависимости от того, с какой из этих последовательностей совпадает временное положение импульсов с ЭГ в ЦФД вырабатывается сигнал ошибки, начало ко-

торого совпадает с временным положением импульса с ЭГ, а окончание с концом импульса меандровой последовательности. Сигнал ошибки заполняется счетными импульсами последовательности «сч с частотой fc4. Число счетных импульсов в сигнале ошибки зависит от рассогласования фаз сигналов на входе ЦФД. В зависимости

Рис. 10.38. Функциональная схема цифровой ФАПЧ

от соотношения частот /э и fcq число импульсов на выходе ЦФД может быть различным. Если /сч=/э, то дискриминационная характеристика ЦФД будет релейной, если [сч>?э, то многоуровневой (см. рис. 10.30).

Сигнал с ЦФД сначала подается на цифровой фильтр нижних частот (ЦФНЧ), а затем на цифровой перестраиваемый генератор, который состоит из УДИ, СД и опорного генератора (ОГ). На вход УДИ подаются импульсы коррекции Ык+ и Ык, а также последовательность импульсов щ от ОГ с частотой fo- При поступлении импульсов коррекции Uk+ (Ик-) в последовательность добавляются (или исключаются) импульсы коррекции, что приводит к изменению фазы сигналов последовательности Ио на ±3607%, где tt„ - коэффициент деления СД.

Импульсы коррекции поступают на управляющие входы УДИ периодически, поэтому частота сигнала на выходе делителя изменяется.

На рис. 10.39 приведены графики, поясняющие принцип работы замкнутой ФАПЧ при начальной расстройке ifnrfa). Для упрощения графики изображены для случая, когда ЦФНЧ отсутствует, т. е. сигнал с ЦФД подается непосредственно на УДИ. Как видно из рис, 10.39,

"1

первые два импульса от ЭГ совпадают с последовательностью и+, в результате чего на положительном выходе ЦФД появляется импульс коррекции, что приводит к добавлению импульса в опорную последовательность «о-Момент появления третьего импульса от ЭГ совпадает с меандровой последовательностью U-b в результате чего импульс коррекции генерируется на отрицательном выходе ЦФД. Под действием этого импульса из опорной последовательности Uo исключается один импульс. Добавление импульса коррекции приводит к уменьшению периода меандровой последователь-, ности, а исключение -1 к его увеличению. Таким образом, через какой-то промежуток времени в системе ЦФАП усганав-ливается режим, при котором средняя частота колебаний сигнала с ЦПГ равна частоте сигнала ЭГ. Отметим, что в непрерывных системах ФАП в установившемся режиме при равенстве частот сигналов от эталонного и перестраиваемого генераторов равны и их мгновенные значения.

Оценим основные показатели качества работысистемы ЦФАП. С этой целью найдем передаточные функции системы и ее элементов.

В результате добавления (исключения) импульсов коррекции в опорную последовательность среднее значение частоты ЦПГ изменяется и становится равным /пг = = 1/ (Пд+г), где г - число импульсов коррекции за один такт работы системы. Таким образом, приращение частоты ЦПГ

Рис. 10.39. К пояснению принципа работы цифровой ФАПЧ

А/ =

Ограничимся случаем, когда n„r. При этом М{пТ)=г1{ТоПр) и ТйПд~Т. Изменение частоты приво-