входять до лінійний модулятор (див. рис.11), за винятком ЦЧФД і дільників частоти 10 і 11, які в найпростішому варіанті можуть бути здійснені на основі послідовного з'єднання Т - тригерів, викладена вище. ЦЧФД є найбільш відповідальним функціональним блоком, і його принципи побудови необхідно розглянути окремо.
В
5. Цифровий частотно-фазовий демодулятор
Аналоговий фазовий демодулятор (ФД), який використовується в системі ФАПЧ [1], володіє істотним недоліком - обмеженою смугою захоплення, тобто система ФАПЧ НЕ працює при первісному частотному зсуві певної величини, так як даний ФД не формує керуючого напруги в правильному напрямку. У відміну від аналогового ЦЧФД, представлений на рис.12, при будь-якому фазовому зсуві виробляє сигнал з правильним знаком расстройки порівнюваних частот.
Принцип дії ЦЧФД, що містить два-тригера D1, D2 і елемент І-НЕ D3, який здійснює затримку поширення інформації, заснований на перетворенні зсуву фаз вхідних імпульсних сигналів і (рис.13, а, б) у тривалість імпульсів на інверсних виходах-тригерів і (рис. 13, в, г).
У вихідному стані тригери D1 і D2 формують поодинокі сигнали і на їх інверсних виходах присутні низькі потенціали (див. рис.13, в, г). З приходом першого імпульсу з послідовності імпульсів (см.ріс.13, а) на синхронізуючий вхід перший тригер D1 встановлюється в нульовий стан (див. рис. 13, в), оскільки його D-вхід з'єднаний із загальною шиною. При надходженні першого імпульсу з послідовності імпульсів (див. рис. 13, б) на синхронізуючий вхід другий тригер D2 також переходить в нульовий стан (див. рис. 13, г).
Високі потенціали з інверсних виходів D-тригерів інвертуються в елементі І-НЕ D3 і нульовий потенціал з його виходу встановлює D-тригери в початковий стан.
Тривалість імпульсів на інверсному виході першого D-тригера D1 (див. рис. 13, в) залежить від зсуву фаз між сигналами і, а тривалість імпульсів на інверсному виході другого D-тригера D2 визначається затримкою сигналу в використовуваних ІС і складає соті частки мікросекунди (короткі імпульси на рис. 13, г). p> Таке співвідношення між длительностями імпульсів на виходах D-тригерів спостерігається при частотах вхідних сигналів. У випадку все відбувається навпаки (Див. рис. 13, в, г). p> При тривалість імпульсів на інверсних виходах-тригерів D1 і D2 постійна і залежить від зсуву фаз вхідних сигналів, причому якщо
0, то імпульси, пропорційні зрушенню фаз, присутні на виході першого D-тригера, а якщо - то на виході другого D-тригера.
і, виділяючи постійну складову імпульсів, діючих на виходах-тригерів, формують фазову характеристику ЦЧФД (рис. 14)
, (64)
де і - амплітуда і період аналізованих сигналів. p> Часовий зсув (64) пропорційний фазі в межах, і це визначає лінійну область зміни фази. Вихідна напруга ЦЧФД за межами даної області в точках а і б стрибкоподібно зменшується від до 0 (рис. 13, е, ж), а потім змінюється з збереженням первісного напрямку. У зв'язку з цим фазова характеристика ЦЧФД (див. рис. 14) набуває пилкоподібний вигляд. p> Дана характеристика принципово відрізняється від характеристики аналогового ФД тим, що вихідна напруга (64) при 0 завжди позитивно, а при 0 - Завжди негативно. Цим і пояснюється частотна чутливість ЦЧФД (рис. 15).
Якщо, наприклад, частота одного сигналу більше частоти другого сигналу, то фазовий зсув зростає пропорційно часу завжди в позитивному напрямку. При цьому Пікоподібне напруга набуває середнє значення (0). При зворотному співвідношенні частот 0 (див. рис. 15). За даною причини система ФАПЧ з ЦЧФД має смугу захоплення теоретично нескінченно велику, а на практиці обмежується діапазоном перебудови за частотою використовуваного керованого генератора.
Таким чином, розглянутий ЦЧФД (див. рис. 12) виконує роль частотного демодулятора (Компаратора) при частотах (див. рис. 15) і роль ФД при збігу аналізованих частот (див. рис. 14). p> Номінали вихідних ФНЧ ЦЧФД (див. рис. 12) розраховують, виходячи з частот зрізу, які повинні бути набагато менше частоти модуляції:
.
Частотний діапазон роботи ЦЧФД визначається граничною частотою функціонування використовуваних D-тригерів і елемента І-НЕ. При реалізації ЦЧФД на основі стандартних ІС 1554-й серії, до складу якої входять подвійний D-тригер (1554ТМ2) і 4 елемента І-НЕ (1554ЛА3), робочий діапазон частот може бути отриманий до 100 МГц.
В
ВИСНОВОК
За останній час істотно підвищився технічний рівень електронної техніки. Інтегральна мікросхемотехніка у своєму розвитку досягла високого рівня. Швидкий розвиток вимагає створення все більш точного і складного автоматизованого технологічного обладнання. Однак, разом з цим ми отримуємо можливість створення більш складних і досконалих пристроїв з кращими характеристиками і параметрами, зменшення їх габаритів.
У процесі виконання даної курсової роботи ми ознайомилися із загальними принципами побуд...
