RU112555U1 - PHASE DETECTOR PARAMETERS MODULATOR - Google Patents

Abstract

1. Модулятор параметров фазового детектора, содержащий эталонный генератор, высокостабильный по частоте колебания, последовательно соединенные между собой фазовый детектор, усилитель постоянного тока, фильтр нижних частот, который подключен к управляющему входу подстраиваемого генератора, выход которого подключен ко второму входу фазового детектора, отличающийся тем, что дополнительно в устройство введены анализатор спектра, вход которого подключен к выходу эталонного генератора, второй анализатор спектра, вход которого соединен с выходом подстраиваемого генератора, сигналы эталонного и подстраиваемого генераторов поступают на входы фазового детектора, блок определения характеристики фазового детектора с двумя входами, один из которых подключен к выходу анализатора спектра, а второй - к выходу второго анализатора спектра, и регистратор рабочих параметров фазового детектора, вход которого подключен к выходу блока определения характеристики фазового детектора. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок определения характеристики фазового детектора содержит арифметический контроллер с двумя входами, которые условно приняты за первый и второй, выход первого анализатора спектра подключен к первому входу арифметического контроллера, а выход второго анализатора спектра подключен ко второму входу арифметического контроллера. ! 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что арифметический контроллер выполнен с обеспечением точности вычислений не менее чем 5 знаков после запятой. ! 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подстраиваемый и эталонный генераторы формируют сигналы синусоидальной и имп� 1. A modulator of parameters of a phase detector, containing a reference oscillator, highly stable in frequency of oscillation, a phase detector, a constant current amplifier, a low-pass filter connected in series with each other, which is connected to the control input of an adjustable oscillator, the output of which is connected to the second input of the phase detector, which is characterized by , that additionally a spectrum analyzer is introduced into the device, the input of which is connected to the output of the reference generator, the second spectrum analyzer, the input of which is connected to the output of the tunable generator, the signals of the reference and tunable generators are fed to the inputs of the phase detector, the unit for determining the characteristics of the phase detector with two inputs, one of which is connected to the output of the spectrum analyzer, and the second - to the output of the second spectrum analyzer, and a recorder of the operating parameters of the phase detector, the input of which is connected to the output of the phase detector characteristic determination unit. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that the block for determining the characteristics of the phase detector contains an arithmetic controller with two inputs, which are conventionally taken as the first and second, the output of the first spectrum analyzer is connected to the first input of the arithmetic controller, and the output of the second spectrum analyzer is connected to the second input of the arithmetic controller. ! 3. The device according to claim 2, characterized in that the arithmetic controller is designed to ensure the accuracy of calculations of at least 5 decimal places. ! 4. The device according to claim 1, characterized in that the tunable and the reference generators generate sinusoidal and pulse signals.

Description

Полезная модель относится к области электротехники, в частности, к радиоэлектронике и компьютерным архитектурам, и может быть использована в приемопередающей аппаратуре измерительной техники для аналогового моделирования систем синхронизации генераторов и проектирования различных типов систем фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), включая нетрадиционные классы сигналов, что позволяет устранять возникающие помехи, в т.ч. и от не типовых классов сигналов, и определять оптимальные рабочие параметры ФАПЧ в широком диапазоне частот, требуемом для успешной работы сложных радиоэлектронных устройств, многопроцессорных и многоядерных компьютерных систем, систем беспроводной связи, мобильной сотовой связи.The utility model relates to the field of electrical engineering, in particular, to electronics and computer architectures, and can be used in transceiver equipment of measuring equipment for analog simulation of generator synchronization systems and design of various types of phase-locked loop (PLL) systems, including non-traditional signal classes, which allows eliminate interference, including and from non-typical signal classes, and determine the optimal PLL operating parameters in a wide frequency range required for the successful operation of complex electronic devices, multiprocessor and multicore computer systems, wireless communication systems, mobile cellular communications.

Известно, что тестирование реальной модели является чрезвычайно трудоемким процессом и не может гарантировать правильность работы системы при всевозможных входных сигналах и всевозможных внутренних состояний основных блоков генератора, поэтому такой способ достаточно редко применяется на практике.It is known that testing a real model is an extremely time-consuming process and cannot guarantee the correct operation of the system with all kinds of input signals and all kinds of internal states of the main blocks of the generator, so this method is rarely used in practice.

Известна схема фазовой автоматической подстройки частоты радиоэлектронной аппаратуры [1], работа которой основана на формировании двух высокостабильных колебаний при воздействии на входе устройства ФАПЧ эталонного сигнала, и направлена на повышение чувствительности приема слабого фазового модулированного или частотно модулированного сигнала. Однако известная схема фазовой автоматической подстройки частоты имеет достаточно узкий диапазон рабочих характеристик сигналов.There is a known scheme of phase automatic frequency adjustment of electronic equipment [1], the operation of which is based on the formation of two highly stable oscillations when a reference signal is applied to the PLL device and is aimed at increasing the sensitivity of reception of a weak phase modulated or frequency modulated signal. However, the known phase locked loop has a fairly narrow range of signal performance.

Известен синтезатор частоты с пониженным уровнем фазовых шумов [2], суть которого в уменьшении фазовых шумов при сохранении диапазона перестройки частоты. Однако известное устройство имеет достаточно узкий диапазон перестройки частот.Known frequency synthesizer with a reduced level of phase noise [2], the essence of which is to reduce phase noise while maintaining the frequency tuning range. However, the known device has a fairly narrow frequency tuning range.

Известно устройство фазовой автоподстройки частоты [3], основанное на переключении конденсатора контура генератора для компенсации производственных разбросов компонентов, температурных влияний на них и определенного снижения фазовых шумов. Однако известное устройство имеет высокие фазовые шумы за счет использования для переключения емкостей цифровых блоков и наличия дискретных импульсных помех, в том числе, F_on и F_on /N и их гармоник, где F_on - частота опорного генератора, Т - коэффициент деления делителя частоты опорного генератора, а также за счет отсутствия фильтра низких частот, что также приводит к дополнительным фазовым шумам и, кроме того, существенным недостатком являются помехи, которые возрастают с увеличением диапазона перестройки частот за счет увеличения крутизны перестройки управляемого генератора.A device for phase locked loop [3], based on switching the capacitor of the generator circuit to compensate for the production variation of components, temperature effects on them and a certain reduction in phase noise. However, the known device has high phase noise due to the use of digital blocks for switching capacities and the presence of discrete impulse noise, including F _on and F _on / N and their harmonics, where F _on is the frequency of the reference oscillator, T is the division ratio of the frequency divider reference oscillator, as well as due to the lack of a low-pass filter, which also leads to additional phase noise and, in addition, a significant drawback is interference, which increases with increasing frequency tuning range due to an increase in the slope adjustment of a controlled generator.

Известно техническое решение - модель для определения рабочих параметров фазовой автоподстройки частоты генератора и способ, реализуемый с помощью этой модели [4], наиболее близкое к заявленной полезной модели, принятое в качестве прототипа. Сущность прототипа состоит в формировании модели с двумя высокостабильными по частоте колебания сигналами, один из которых подстраиваемый, а другой эталонный; а диапазон частот составляет от 20Кгц до 20 ГГц, формы сигналов задают синусоидальными или импульсными, пропуская их через перемножитель, затем получают дополнительный сигнал, после чего проводят низкочастотную фильтрацию и определяют рабочие параметры фазового детектора (ФД).A technical solution is known - a model for determining the operating parameters of the phase-locked loop of the generator frequency and the method implemented using this model [4], which is closest to the claimed utility model, adopted as a prototype. The essence of the prototype consists in the formation of a model with two signals that are highly stable in frequency of oscillation, one of which is adjustable, and the other is reference; and the frequency range is from 20 KHz to 20 GHz, the waveforms are set to be sinusoidal or pulsed, passing them through the multiplier, then an additional signal is obtained, after which low-pass filtering is performed and the operating parameters of the phase detector (PD) are determined.

Недостатками прототипа являются сложность и трудоемкость моделирования параметров и узкий диапазон рабочих характеристик, а также не достаточно высокие информативность, достоверность и стабильность полученных параметров.The disadvantages of the prototype are the complexity and the complexity of modeling parameters and a narrow range of performance, as well as not sufficiently high information content, reliability and stability of the obtained parameters.

Техническим результатом заявленной полезной модели является упрощение и снижение трудоемкости, а также расширение диапазона моделирования параметров ФД, повышение достоверности, устойчивости и стабильности работы устройства.The technical result of the claimed utility model is to simplify and reduce the complexity, as well as expand the range of modeling of PD parameters, increase the reliability, stability and stability of the device.

Указанный технический результат достигается новым устройством (модулятором), предназначенным для моделирования параметров ФД, содержащим эталонный генератор высокостабильный по частоте колебания, последовательно соединенные между собой фазовый детектор, усилитель постоянного тока, фильтр нижних частот, который подключен к управляющему входу подстраиваемого генератора, выход которого подключен ко второму входу фазового детектора в котором, в соответствии с заявленной полезной моделью, дополнительно в устройство введены анализатор спектра, вход которого подключен к выходу эталонного генератора, второй анализатор спектра, вход которого соединен с выходом подстраиваемого генератора, блок определения характеристики фазового детектора с двумя входами, один из которых подключен к выходу анализатора спектра, а второй к выходу второго анализатора спектра, и фиксирующий рабочие параметры исследуемой системы фазовой автоподстройки частоты генератора регистратор, вход которого подключен к выходу блока определения характеристики фазового детектора.The indicated technical result is achieved by a new device (modulator) intended for modeling PD parameters, containing a reference oscillator with a highly stable oscillation frequency, a phase detector, a DC amplifier, a low-pass filter connected in series, which is connected to the control input of the tunable generator, the output of which is connected to the second input of the phase detector in which, in accordance with the claimed utility model, an analyzer is additionally introduced into the device spectrum, the input of which is connected to the output of the reference generator, a second spectrum analyzer, the input of which is connected to the output of the tunable generator, a phase detector with two inputs, one of which is connected to the output of the spectrum analyzer, and the second to the output of the second spectrum analyzer, and fixing operating parameters of the investigated phase locked loop frequency generator generator, the input of which is connected to the output of the phase detector characteristics determining unit.

Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что в заявленной полезной модели блок определения характеристики фазового детектора содержит арифметический контроллер с двумя входами, которые условно приняты за первый и второй, выход первого анализатора спектра подключен к первому входу арифметического контроллера, а выход второго анализатора спектра подключен ко второму входу арифметического контроллера.In addition, the indicated technical result is achieved by the fact that, in the claimed utility model, the phase detector characteristic determination unit contains an arithmetic controller with two inputs that are conventionally taken as the first and second, the output of the first spectrum analyzer is connected to the first input of the arithmetic controller, and the output of the second spectrum analyzer connected to the second input of the arithmetic controller.

Помимо того, указанный технический результат достигается тем, что арифметический контроллер выполнен с обеспечением точности вычислений не менее чем 5 (пять) знаков после запятой.In addition, the specified technical result is achieved by the fact that the arithmetic controller is designed to provide calculation accuracy of at least 5 (five) decimal places.

Кроме этого, указанный технический результат достигается тем, что подстраиваемый и эталонный генераторы формируют нетрадиционные классы сигналов, не ограничивающиеся синусоидальным и импульсным сигналами.In addition, this technical result is achieved by the fact that the tunable and reference generators form non-traditional classes of signals, not limited to sinusoidal and pulsed signals.

Помимо того, указанный технический результат достигается тем, что подстраиваемый и эталонный генераторы выбраны специальной формы с диапазоном 20МГц - 20ГГц, с функцией формирования, помимо синусоидальных и импульсных, также и нетиповых сигналов.In addition, the specified technical result is achieved by the fact that the tunable and reference generators are selected in a special form with a range of 20 MHz - 20 GHz, with the function of generating, in addition to sinusoidal and pulsed, also non-typical signals.

Помимо того, указанный технический результат достигается тем, что арифметический контроллер выполнен с обеспечением точности вычислений не менее чем 5 (пяти) знаков после запятой.In addition, the specified technical result is achieved by the fact that the arithmetic controller is designed to provide accuracy of calculations of at least 5 (five) decimal places.

Кроме этого, указанный технический результат достигается тем, что подстраиваемый и эталонный генераторы выбраны специальной формы с диапазоном 20МГц - 20ГГц, с функцией формирования, помимо синусоидальных и импульсных, и нетиповых сигналов. При этом используют генераторы сигналов специальной формы до 20МГц или генератор ВЧ до 20ГГц [5].In addition, the specified technical result is achieved by the fact that the tunable and reference generators are selected in a special form with a range of 20 MHz - 20 GHz, with the function of generating, in addition to sinusoidal and pulsed, and atypical signals. In this case, special-purpose signal generators up to 20 MHz or an RF generator up to 20 GHz are used [5].

Вместе с тем, указанный технический результат достигается тем, что подстраиваемый и эталонный генераторы выбраны с радиочастотным диапазоном 10кГц - 10ГГц.However, the specified technical result is achieved by the fact that the tunable and reference generators are selected with a radio frequency range of 10 kHz - 10 GHz.

Помимо этого, фазовый детектор выполнен в виде перемножителя двух сигналов.In addition, the phase detector is made in the form of a multiplier of two signals.

При этом, в качестве перемножителя двух сигналов использован, например, On Semiconductor MC 1491.At the same time, as a multiplier of two signals, for example, On Semiconductor MC 1491 was used.

В основу заявленной полезной модели поставлена техническая задача расширения функциональных возможностей, повышения информативности и достоверности полученных результатов, возможность оптимизации проектирования систем фазовой автоподстройки и обеспечения качества при моделировании ФД.The claimed utility model is based on the technical task of expanding the functionality, increasing the information content and reliability of the results obtained, the possibility of optimizing the design of phase-locked loop systems and ensuring quality in PD modeling.

Сущность заявленной полезной модели поясняется Фиг.1, на которой представлена схема устройства (модулятора) для определения оптимальных рабочих параметров ФД.The essence of the claimed utility model is illustrated by Figure 1, which shows a diagram of a device (modulator) for determining the optimal operating parameters of the PD.

Устройство состоит из эталонного генератор высокостабильного по частоте колебания (1), последовательно соединенные между собой ФД (2), усилитель постоянного тока (3), фильтр нижних частот (4), и через управляющий вход, подстраиваемый генератор (5), выход которого подключен ко второму входу фазового детектора. Устройство содержит два анализатора спектра (6) и (7) и блок определения характеристики ФД (8), к входам которого подключены выходы каждого анализатора спектра (6) и (7), к выходу блока определения характеристики ФД (8) подключен регистратор (9).The device consists of a reference oscillator with a highly stable oscillation frequency (1), a PD (2), a DC amplifier (3), a low-pass filter (4) connected in series, and through a control input, an adjustable generator (5), the output of which is connected to the second input of the phase detector. The device contains two spectrum analyzers (6) and (7) and a PD characteristics determination unit (8), the outputs of each spectrum analyzer (6) and (7) are connected to its inputs, a recorder (9) is connected to the output of the PD characteristics determination unit (8) )

Работа заявленного устройства осуществляется следующим образом. Эталонный и подстраиваемый генератор высокостабильных по частоте колебаний (1 и 2) сигналов генерирует в высокочастотный сигнал в диапазоне (10кГц - 10ГГц), который имеет форму, описываемую следующим соотношением:The operation of the claimed device is as follows. The reference and adjustable oscillator of highly stable oscillation frequencies (1 and 2) signals generates into a high-frequency signal in the range (10 kHz - 10 GHz), which has the form described by the following relation:

где a_i и b_j соответствуют амплитудам спектров сигналов и зависят от конкретной реализации генераторов,where a _i and b _j correspond to the amplitudes of the signal spectra and depend on the specific implementation of the generators,

θ₁ - фаза эталонного сигналаθ ₁ - phase of the reference signal

θ₂ - фаза подстраиваемого сигналаθ ₂ - phase of the adjustable signal

Сигналы эталонного и подстраиваемого генераторов поступают на вход ФД (2), который выполнен как перемножитель, например, в виде On Semiconductor MC1491 [5]. Примеры реализации полезной модели. В качестве примеров приведены результаты конкретных исследований заявленной полезной модели, проведенные на лабораторной базе Санкт-Петербургского государственного университета.The signals of the reference and tunable generators are fed to the PD input (2), which is designed as a multiplier, for example, in the form of On Semiconductor MC1491 [5]. Utility Model Implementation Examples. As examples, the results of specific studies of the claimed utility model carried out at the laboratory base of St. Petersburg State University are given.

Пример 1.Example 1

Было проведено моделирование параметров ФД, выбранного типа перемножитель для двух синусоидальных сигналов, которые были взяты в диапазоне частот 20КГц и 20.1КГц со спектрами, которые на Фиг.2 - изображены в виде зависимости амплитуд от частот с конкретными параметрами:The PD parameters were simulated, the selected type of multiplier for two sinusoidal signals, which were taken in the frequency range of 20 KHz and 20.1 KHz with spectra, which are shown in Fig. 2 as the dependence of amplitudes on frequencies with specific parameters:

- частота эталонного сигнала равна 20КГц,- the frequency of the reference signal is 20KHz,

- частота подстраиваемого сигнала равна 20.1КГц.- The frequency of the tuned signal is 20.1KHz.

А_1 - амплитуда подстраиваемого сигнала равна 2ДбA_1 - the amplitude of the adjustable signal is 2 dB

А_2 - амплитуда эталонного сигнала равна 1ДбA_2 - the amplitude of the reference signal is 1 dB

При моделировании параметров ФД определялся дополнительный сигнал, равный половине разности двух синусоидальных сигналов (Фиг.2) с частотами 40КГц и 0.1КГц., и проводили его низкочастотную фильтрацию, по результатам которой были получены амплитуда и частота сигнала, равные соответственно, 2Дб и 0.1 КГц, которые и являются искомыми параметрами заявленного устройства для моделирования параметров фазового детектора..When modeling the parameters of the PD, an additional signal was determined equal to half the difference between the two sinusoidal signals (Figure 2) with frequencies of 40KHz and 0.1KHz., And it was low-pass filtered, the results of which were obtained amplitude and frequency of the signal, respectively, equal to 2 dB and 0.1 KHz , which are the desired parameters of the claimed device for modeling the parameters of the phase detector ..

Как показывают результаты исследования из примера 1, использование единого моделирования задания параметров и характеристики ФД позволяет исключить его повторное моделирование, что существенно снижает трудоемкость и упрощает устройство.As the results of the study from example 1 show, the use of a single simulation of setting parameters and characteristics of the PD allows to exclude its repeated modeling, which significantly reduces the complexity and simplifies the device.

Пример 2.Example 2

Конкретный пример реализации устройства для моделирования параметров ФД состоит в следующем. Сигнал (Фиг.1) с выхода ФД поступает на вход последовательно соединенных усилителя постоянного тока (3), фильтра нижних частот (4), и через управляющий вход, в подстраиваемый генератор (5), выход которого подключен ко второму входу фазового детектора. К входам определения характеристик ФД подключены выходы каждого из анализаторов спектра (6) и (7), которые по входным сигналам f₁(t) и f₂(t) позволяют определить М амплитуд спектров сигналов и их фазы (a_i, b_j, θ₁, θ₂).A specific example of the implementation of a device for modeling PD parameters is as follows. The signal (FIG. 1) from the PD output is fed to the input of a series-connected DC amplifier (3), a low-pass filter (4), and through the control input, into a tunable generator (5), the output of which is connected to the second input of the phase detector. The outputs of determining the characteristics of the PD are connected to the outputs of each of the spectrum analyzers (6) and (7), which from the input signals f ₁ (t) and f ₂ (t) make it possible to determine the M amplitudes of the signal spectra and their phases (a _i , b _j , θ ₁ , θ ₂ ).

Конкретное значение М определяется реализацией анализаторов, увеличение этого числа обеспечивает увеличение точности конечного результата.. Из задаваемых не менее двух высокостабильных по частоте колебания сигналов, выбирают подстраиваемый, с прямоугольной формой со своим собственным периодом, который на Фиг.3 изображен как функция зависимости от времени, где «Т» - период сигнала. Полученные результаты, с выходов анализаторов (6 и 7) поступают на вход арифметического контроллера или ПЭВМ, где производится обработка поступающей информации в соответствии со следующим соотношением:The specific value of M is determined by the implementation of the analyzers, an increase in this number ensures an increase in the accuracy of the final result. Of the at least two highly stable oscillation frequency signals, choose a tunable one with a rectangular shape with its own period, which is shown in Fig. 3 as a function of time dependence where "T" is the signal period. The results obtained, from the outputs of the analyzers (6 and 7) are fed to the input of an arithmetic controller or PC, where the incoming information is processed in accordance with the following ratio:

где:Where:

a₁, b₁ - амплитуды спектров сигналаa ₁ , b ₁ - amplitudes of the signal spectra

θ₁, θ₂ - фазы сигналовθ ₁ , θ ₂ - phase signal

Как показывают результаты исследования из примера 2, использование нового моделирования характеристики фазового детектора позволяет опустить его повторное вычисление, что снижает трудоемкость, а кроме того, за счет учета амплитуд a₁, b₁ спектров сигналов подстраиваемого и эталонного генератора достигается повышение достоверности.As the results of the study from Example 2 show, the use of a new modeling of the phase detector characteristics allows you to omit its re-calculation, which reduces the complexity, and in addition, by taking into account the amplitudes a ₁ , b ₁ of the signal spectra of the tunable and reference generator, an increase in reliability is achieved.

Результаты проведенных исследований, изложенных в примерах 1 и 2, подтверждают конкретные параметры моделирования параметров ФД и работоспособность, достоверность и универсальность заявленной полезной модели. Достижение технического результата стало возможным также за счет учета обнаруженной авторами закономерности универсальной зависимости характеристики фазового детектора от амплитуд спектров эталонного и подстраиваемого сигналов (импульсного и синусоидального), что на апробировании многих моделей показал универсальность заявленной полезной модели для всех типов сложных и нетрадиционных форм высокочастотных сигналов полигармонической структуры, по сравнению с известным прототипом.The results of the studies described in examples 1 and 2, confirm the specific parameters of modeling the parameters of the PD and the performance, reliability and universality of the claimed utility model. The achievement of the technical result was also made possible by taking into account the regularities discovered by the authors of the universal dependence of the phase detector characteristics on the amplitudes of the spectra of the reference and tuned signals (pulse and sinusoidal), which, when tested on many models, showed the universality of the claimed utility model for all types of complex and non-traditional forms of high-frequency polyharmonic signals structure, compared with the known prototype.

Технико-экономическая эффективность заявленной полезной модели состоит, в целом, в расширении диапазона рабочих характеристик сигналов подстраиваемого и эталонного генераторов; повышении устойчивости и стабильности работы устройства, расширении функциональных возможностей и связанной с этим новой появившейся возможности применять заявленное устройство для моделирования параметров ФД и для решения более широкого круга сложных проблем, связанных с модуляцией нетиповых классов сигналов, учет которых необходим при определении параметров ФД при использовании сложных радиоэлектронных устройств, многоядерных компьютерных и многопроцессорных систем, а также систем беспроводной связи и мобильной сотовой связиThe technical and economic efficiency of the claimed utility model consists, in general, in expanding the range of operational characteristics of the signals of the tunable and reference generators; increasing the stability and stability of the device, expanding the functionality and the new possibility that has arisen to use the claimed device to model the parameters of the PD and to solve a wider range of complex problems associated with the modulation of atypical signal classes, which are necessary when determining the parameters of the PD when using complex electronic devices, multi-core computer and multiprocessor systems, as well as wireless and mobile cellular systems

Используемые источники информацииInformation Sources Used

1. Патент РФ №2280321 С2; МПК H03L 7/001. RF patent No. 2280321 C2; IPC H03L 7/00

2. Патент РФ №2370885 С1; МПК H03L 7/0872. RF patent No. 2370885 C1; IPC H03L 7/087

3. USA Patent No. 6,549,765, Int.Kl.H04B 1/263. USA Patent No. 6,549,765, Int.Kl.H04B 1/26

4. Фазовая синхронизация. Теория и приложения. Автоматика и телемеханика, 2006, No 10, pp.47-85 (прототип)4. Phase synchronization. Theory and applications. Automation and Remote Control, 2006, No. 10, pp. 47-85 (prototype)

5. http://www.pribor-service.ru/sb.php.zapb=Generatori_spf5. http://www.pribor-service.ru/sb.php.zapb=Generatori_spf

Используемые терминыTerms Used

Перемножитель двух сигналов: электронное устройство с двумя входами и одним выходом, генерирующий на выходе сигнал (напряжение) равный произведению сигналов (напряжений), поступающих на два входа.Multiplier of two signals: an electronic device with two inputs and one output, generating a signal (voltage) at the output equal to the product of the signals (voltages) supplied to the two inputs.

Фазовый детектор (ФД): в электронике, устройство, сравнивающее фазы двух входных сигналов. Обычно, один из них генерируется генератором сигнала, управляемым напряжением, а второй берется из внешнего источника. ФД обычно имеет один выходной сигнал, управляющий стоящей за ним схемой фазовой автоподстройки (задача схемы фазовой автоподстройки сделать фазы входных сигналов одинаковыми), другими словами фазовым детектором называют устройство, предназначенное для создания сигнала, пропорционального разности фаз между генерируемым сигналом и эталонным сигналом. (Существуют различные электронные реализации ФД: например, перемножитель двух сигналов, XOR и др.)Phase Detector (PD): in electronics, a device comparing the phases of two input signals. Usually, one of them is generated by a voltage-controlled signal generator, and the second is taken from an external source. A PD usually has one output signal that controls the phase-locked loop behind it (the task of the phase locked loop is to make the phases of the input signals the same), in other words, a phase detector is a device designed to create a signal proportional to the phase difference between the generated signal and the reference signal. (There are various electronic implementations of PD: for example, a multiplier of two signals, XOR, etc.)

Характеристика фазового детектора: работа фазового детектора характеризуется графиком зависимости фазы выходного сигнала от разности фаз входных сигналов, которая называется характеристикой фазового детектора. Характеристикой фазового детектора вычисляется в зависимости от типа входных сигналов (для наиболее употребительных реализаций фазовых детекторов, например, перемножитель двух сигналов, XOR и др., и типовых сигналов, например, два синусоидальных сигнала, два импульсных сигнала, характеристики фазовых детекторов вычислены и хорошо известны).The characteristic of the phase detector: the operation of the phase detector is characterized by a graph of the phase of the output signal versus the phase difference of the input signals, which is called the characteristic of the phase detector. The characteristic of the phase detector is calculated depending on the type of input signals (for the most common implementations of phase detectors, for example, a multiplier of two signals, XOR, etc., and typical signals, for example, two sinusoidal signals, two pulse signals, the characteristics of the phase detectors are calculated and well known )

Claims (6)

1. Модулятор параметров фазового детектора, содержащий эталонный генератор, высокостабильный по частоте колебания, последовательно соединенные между собой фазовый детектор, усилитель постоянного тока, фильтр нижних частот, который подключен к управляющему входу подстраиваемого генератора, выход которого подключен ко второму входу фазового детектора, отличающийся тем, что дополнительно в устройство введены анализатор спектра, вход которого подключен к выходу эталонного генератора, второй анализатор спектра, вход которого соединен с выходом подстраиваемого генератора, сигналы эталонного и подстраиваемого генераторов поступают на входы фазового детектора, блок определения характеристики фазового детектора с двумя входами, один из которых подключен к выходу анализатора спектра, а второй - к выходу второго анализатора спектра, и регистратор рабочих параметров фазового детектора, вход которого подключен к выходу блока определения характеристики фазового детектора.1. The phase detector parameters modulator, comprising a reference oscillator, highly stable oscillation frequency, a phase detector connected in series, a DC amplifier, a low-pass filter, which is connected to a control input of a tunable generator, the output of which is connected to the second input of the phase detector, characterized in that, in addition, a spectrum analyzer is introduced into the device, the input of which is connected to the output of the reference generator, a second spectrum analyzer, the input of which is connected to by the output of the tunable generator, the signals of the reference and tunable generators are fed to the inputs of the phase detector, a block for determining the characteristics of the phase detector with two inputs, one of which is connected to the output of the spectrum analyzer, and the second to the output of the second spectrum analyzer, and the operating parameter recorder of the phase detector, input which is connected to the output of the phase detector characteristic determination unit. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок определения характеристики фазового детектора содержит арифметический контроллер с двумя входами, которые условно приняты за первый и второй, выход первого анализатора спектра подключен к первому входу арифметического контроллера, а выход второго анализатора спектра подключен ко второму входу арифметического контроллера.2. The device according to claim 1, characterized in that the phase detector characteristic determination unit contains an arithmetic controller with two inputs, which are conventionally taken as the first and second, the output of the first spectrum analyzer is connected to the first input of the arithmetic controller, and the output of the second spectrum analyzer is connected to the second input of the arithmetic controller. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что арифметический контроллер выполнен с обеспечением точности вычислений не менее чем 5 знаков после запятой.3. The device according to claim 2, characterized in that the arithmetic controller is configured to provide accuracy of calculations of at least 5 decimal places. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подстраиваемый и эталонный генераторы формируют сигналы синусоидальной и импульсной формы в диапазоне частот 20 МГц - 20 ГГц.4. The device according to claim 1, characterized in that the tunable and reference generators generate sinusoidal and pulse signals in the frequency range 20 MHz - 20 GHz. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подстраиваемый и эталонный генераторы формируют сигналы в радиочастотном диапазоне 10кГц - 10ГГц.5. The device according to claim 1, characterized in that the tunable and reference generators generate signals in the radio frequency range 10 kHz - 10 GHz. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фазовый детектор выполнен в виде перемножителя двух сигналов.

6. The device according to claim 1, characterized in that the phase detector is made in the form of a multiplier of two signals.