Цифровые частотные дискриминаторы, фильтры и генераторы опорного сигнала (стр. 2 из 2)
На счетчик с накоплением и сбросом за время
на вход поступает r чисел с периодом Т, затем содержимое счетчика сбрасывается. Эквивалентная схема счетчика представляет последовательное соединение элемента с конечной памятью THи дискретного элемента (рис. 7).Разностное уравнение, описывающее работу счетчика:
; 
,где W(c) – передаточная функция:
.Дискретный элемент замыкается через время TH.
Рис. 7. Эквивалентная схема реверсивного счетчика с накоплением и сбросом
Цифровые генераторы опорного сигнала
Генератор опорного сигнала в цифровых системах фазовой и частотной синхронизации реализует функцию синтезатора частот. Синтезируемая частота определяется выражением
, (7)где f – частота выходного сигнала генератора; f0 – номинальная частота генератора; Δf – дискрет перестройки по частоте;n1 – код управления, поступающий с выхода фильтра.
Такой генератор может реализован с использованием цифро-аналогового преобразователя и генератора, управляемого напряжением. Недостатком такого генератора, называемого генератором с непосредственным управлением, является невысокая стабильность при обеспечении достаточного диапазона перестройки по частоте. Использование для повышения стабильности кварцевой стабилизации существенно снижает диапазона перестройки.
Поэтому широкое применение нашли генераторы с косвенным управлением частотой, позволяющие избавиться от этого недостатка. При этом можно использовать кварцевую стабилизацию частоты и одновременно обеспечить широкий диапазон перестройки частоты.
Генератор на основе управляемого делителя (рис. 8).
Рис. 8. Цифровой управляемый генератор
Дешифратор ДШ определяет нулевое состояние, при этом на выходе формируется импульс, по которому с помощью устройства управления УУ в счетчик записывается число nд. Если в качестве делителя используется реверсивный счетчик, то импульсы с частотой fзг поступают на вход вычитания, в результате чего число nд считывается до нуля. На выходе формируется импульсная последовательность с частотой f:
. (8)Недостатком является нелинейная зависимость частоты от кода nд.
Для обеспечения линейной зависимости необходимо производить пересчет управляющего кода. Для определения формулы пересчета приравняем выражения (7) и (8):
. (9)Из выражения (9) находим nд:
.Цифровой опорный генератор с управляемым дискретным фазовращателем (рис.9.) Высокостабильный кварцевый задающий генератор формирует последовательность импульсов, которая поступает на вход устройства добавления и исключения импульсов. Исключение или добавление импульса в последовательность приводит к сдвигу фазы на 2π. Уменьшение дискрета подстройки достигается подключением делителя, который формирует опорный сигнал. В результате дискрет подстройки по фазе составит
. 
Рис. 9. Цифровой опорный генератор с управляемым дискретным фазовращателем
Генератор опорного сигнала для системы слежения за задержкой импульсного сигнала. При использовании в качестве опорного сигнала последовательности следящих импульсов основным элементом опорного генератора является преобразователь код-временная задержка. Этот преобразователь преобразует число n1 , формируемое в фильтре, во временную задержку следящих импульсов. Преобразование кода во временную задержку реализуется на управляемой линии задержки или счетчике-формирователе. Рассмотрим схему, выполненную на счетчике-формирователе (рис. 10).
Рис. 10. Генератор опорного сигнала для системы слежения за задержкой импульсного сигнала
В регистр памяти записывается код
, соответствующий оценке задержки.Синхроимпульсом, связанным по времени с излучением зондирующего импульса, RS – триггер устанавливается в состояние «0». При этом на вход схемы И подается разрешающий уровень напряжения и с генератора счетных импульсов проходят импульсы на вход счетчика. Как только число в счетчике сравнивается с числом
(рис.11), 
Рис. 11. Временные диаграммы
на выходе схемы сравнения формируется импульс запуска генератора следящих импульсов. Этим же импульсом восстанавливается начальное состояние триггера и обнуляется счетчик.
Выходной величиной преобразователя является временной сдвиг запускающих импульсов, равный
Тз = n1Tcч,
где Tcч ─ период счетных импульсов, определяющий шаг квантования и точность преобразователя
ЛИТЕРАТУРА
1. Коновалов. Г.Ф. Радиоавтоматика: Учебник для вузов. – М.: Высш.шк., 2000.
2. Радиоавтоматика: Учеб. пособие для вузов./ Под ред. В.А. Бесекерского.- М.: Высш. шк., 2005.
3.. Первачев. С.В Радиоавтоматика: Учебник для вузов.- М.: Радио и связь, 2002.
4. Цифровые системы фазовой синхронизации/ Под ред. М.И. Жодзишского – М.: Радио, 2000