(54) УСТРОЙСТВО ТАКТОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ С ДИСКРЕТНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ(54) DEVICE OF CLOCK SYNCHRONIZATION WITH DISCRETE CONTROL
Изобретение относитс к технике электрической св зи и может примен тьс в системах передачи и обработки дискретной информации, дл синхронизации передающей и приемной частей аппаратуры. Известно устройство тактовой синхронизации с дискретным управлением, содержащее эталонный генератор, блок добавлени вычитани импульсов, ко входам которого подключены соответствующие выходы фазового дискриминатора, а выход блокд добавлени -вычитани подключен ко входу делител частоты 1. Однако известное устройство имеет недостаточную точность синхронизации. Целью изобретени вл етс повышение точности синхронизации. Цель достигаетс тем, что в устройство тактовой синхронизации с дискретным управлением , содержащее эталонный генератор, блок добавлени -вычитани импульсов, ко входам которого подключены соответствующие выходы фазового дискриминатора, а выход блока добавлени -вычитани подключен ко входу делител частоты, введены формирователь частот и последовательно соединенные элемент И, полосовой фильтр И формирователь импульсов, при этом выход эталонного генератора через формирователь частот подключен к соответствующему входу блока добавлени -вычитани импульсов и к одному из входов элемента И, к другому входу которого подключен выход делител частоты, а выход формировател импульсов подключен к соответствующему входу фазового дискриминатора. На чертеже изображена структурна электрическа схема предложенного устройства тактовой синхронизации с дискретным управлением. Устройство тактовой синхронизации с дискретным управлением содержит эталонный генератор 1, блок 2 добавлени -вычитани импульсов, фазовый дискриминатор 3, делитель 4 частоты, формирователь 5 частот, элемент И 6, полосовой (})ильтр 7, формирователь 8 импульсов. Предложенное устройство тактовой синхронизации работает следующим образом. Синусоидальный сигнал с выхода эталонного генератора 1 поступает на вход формировател 5 частот и преобразуетс в импульсные сигналы с частотами повторени (Jt и , отвечающими условию CJb, tJi ±, где - частота входного сигнала; ( J, и Шг-частоты повторени импульсных сигналов с первого и второго выходов формировател 5 частот соответственно; п- коэффициент делени делител 4 частоты. При синхронизме между входным сигналом и сигналом с выхода формировател 8 импульсов сигналы на входы блока 2 с соответствующих выходов фазового дискриминатора 3 не поступают. Импульсный сигнал с частотой повторени шi с первого выхода формировател 5 частот поступает на вход делител 4 частоты через блок 2 без изменени . Импульсный сигнал с частотой повторени с выхода делител 4 частоты поступает на один из входов элемента И 6, на другой вход которого поступает импульсный сигнал с частотой повторени ь5г со второго выхода формировател 5 частот. Элемент И 6 осуществл ет операцию перемножени входных сигналов. В резуль-. тате этого на выходе элемента И б образуетс импульсный сигнал со сложным спектром . Полезные составл ющие в спектре этого сигнала с частотами (г ± получаютс в результате перемножени первых гармоник импульсных сигналов с частотами повторени Ui и - в соответствии с формулой cos tJit-cos (..)i (tos() COS l(Jj)t+ ,, где fflt - фаза сигнала с частотой повторени tJt Полосовой фильтр 7 осуществл ет выделение из спектра сигнала на выходе элемента И 6 одну из полезных составл ющих. Допустим, что в данном устройстве полосовой фильтр 7 настроен на частоту г + . С выхода полосового фильтра 7 гармонический сигнал с частотой u/j+ и фазой р; поступает на вход формировател 8 импульсов , с выхода которого импульсный сигнал с частотой повторени поступает на один из входов фазового дискриминатора 3, на другой вход которого поступает входной сигнал. Если сигнал с выхода формировател 8 импульсов отстает по фазе от входного сигнала , то на вход добавлени блока 2 .поступает импульс с соответствующего выхода фазового дискриминатора 3. Блок 2 осуществл ет добавление импульса в импульсную последовательность с первого выхода формировател 5 частот, что приводит к изменению фазы импульсного сигнала на выходе делител 4 частоты на величину 2S в сторону опережени , на которую также измен етс и фаза первой гармоники этого сиглала. В результате этого фазы полезных составл ющих с частотами tt/i ± в спектресигнала на выходе элемента И 6 измен ютс также на величину . Полосовой фильтр 7 выдел ет в спектре сигнала полезную составл ющую с частотой 2+-тг, и фазой 1 + -, измененной на величину в сторону опережени . Далее гармонический сигнал с выхода полосового фильтра 7.преобразуетс формирователем 8 в импульсный сигнал , который сравниваетс по фазе с входным сигналом в фазовом дискриминаторе 3. При наличии рассогласовани того же знака устройство работает аналогично.. Процесс заканчиваетс при наступлении синхронизма между входным сигналом и сигналом с выхода формировател 8 импульсов. Если сигнал с выхода формировател 8 импульсов .опережает по фазе входной сигнал , то на вход вычитани блока 2 поступает импульс с соответствующего выхода фазового дискриминатора 3. Блок 2 осуществл ет запрещение прохождени одного импульса в импульсной последовательности с первого выхода формировател 5 частот, что приводит к изменению фазы импульсного сигнала на выходе делител 4 частоты на величину в сторону отставани , на которую также измен етс и фаза первой гармоники этого сигнала. В результате этого фаза полезных составл ющих с частотами ul ± в спектре сигнала на выходе элемента И 6 измен етс также на величину . Полосовой фильтр 7 выдел ет в спектре сигнала полезную составл ющую с частотой W + и фазой tpi измененной на величину в сторону отставани . Далее гармонический сигнал с выхода полосового фильтра 7 преобразуетс формирователем 8 импульсов в импульсный сигнал, который сравниваетс по фазе с входньш сигналом в фазовом дискриминаторе 3. При наличии рассогласовани того же знака устройство работает аналогично. Процесс заканчиваетс при наступлении синхронизма между входным сигналом и сигналом с выхода формировател 8 импульсов. Технико-экономическа эффективность применени предложенного устройства тактовой синхронизации с дискретным управлением заключаетс в повыщении точности синхронизации при высокой частоте входного сигнала без увеличени частоты эталонного генератора. Возможность использовани более низкой частоты эталонного генератора упрощает конструкцию устройства и в р де случаев снижает его стоимость. Изготовленный макет с параметрами сигналов FBX 16 МГц, F, РЭТ 5 МГц, Fi 15,95 мГц и п 100 показывает надежность работы устройства в щироком диапазоне .The invention relates to a technique of electrical communication and can be used in systems for the transmission and processing of discrete information, to synchronize the transmitting and receiving parts of equipment. A discrete-control clock synchronization device is known, which contains a reference oscillator, a pulse addition adding unit, to the inputs of which the corresponding outputs of the phase discriminator are connected, and the addition-subtraction block output is connected to the input of frequency divider 1. However, the known device has insufficient synchronization accuracy. The aim of the invention is to improve the synchronization accuracy. The goal is achieved by the fact that a discrete-control clock synchronization device containing a reference oscillator, an addition-subtraction unit, to the inputs of which the corresponding outputs of the phase discriminator are connected, and an output of the addition-subtraction unit are connected to the input of a frequency divider, a frequency generator and serially connected The element And, the bandpass filter And the pulse shaper, while the output of the reference generator through the frequency shaper is connected to the corresponding input of the block and -vychitani pulses and to one input of AND gate, the other input of which is connected the output of the frequency divider and the pulse shaper output is connected to the corresponding input of the phase discriminator. The drawing shows a structural electrical circuit of the proposed clock synchronization device with discrete control. The device of clock synchronization with discrete control contains a reference oscillator 1, a block 2 for adding and subtracting pulses, a phase discriminator 3, a divider 4 frequencies, a shaper 5 frequencies, an element 6, a band pass (}) iltr 7, a shaper 8 pulses. The proposed device clock synchronization works as follows. The sinusoidal signal from the output of the reference generator 1 is fed to the input of the frequency generator 5 and is converted into pulsed signals with repetition frequencies (Jt and corresponding to the condition CJb, tJi ±, where is the input signal frequency; (J, and the Shg-repetition frequency of the pulsed signals from the first and the second outputs of the frequency generator 5 frequencies, respectively; n is the division factor of the frequency divider 4. When synchronized between the input signal and the output signal of the shaper, 8 pulses are signals to the inputs of block 2 from the corresponding outputs of the phase discriminator 3 n The pulse signal with a repetition frequency wi from the first output of the frequency generator 5 is fed to the input of the divider 4 frequencies through block 2. The pulse signal with the repetition frequency from the output of the divider 4 frequencies goes to one of the inputs of the AND 6 element, to the other input A pulse signal is received with a repetition frequency of 5g from the second output of the frequency maker 5. Element 6 performs the operation of multiplying the input signals. As a result, In this case, at the output of the element And b, a pulsed signal with a complex spectrum is formed. The useful components in the spectrum of this signal with frequencies (r ± are obtained as a result of multiplying the first harmonics of the pulse signals with the repetition frequencies Ui and - according to the formula cos tJit-cos (..) i (tos () COS l (Jj) t +, where fflt is the phase of the signal with the repetition frequency tJt Band-pass filter 7 selects one of the useful components from the spectrum of the output signal of the element AND 6. Assume that in this device the band-pass filter 7 is tuned to the frequency g +. harmonic signal with frequency u / j + and phase p; arrives at in A generator of 8 pulses, from the output of which a pulse signal with a repetition frequency is fed to one of the inputs of the phase discriminator 3, to the other input of which an input signal arrives. If the signal from the output of the generator of 8 pulses is lagging behind the input signal, then . a pulse arrives from the corresponding output of the phase discriminator 3. Block 2 adds a pulse to the pulse sequence from the first output of the frequency generator 5, which leads to a change in the phase of the pulse signal and at the output of the divider is 4 frequencies by the value of 2S in the direction of advance, which also changes the phase of the first harmonic of this signal. As a result of this phase, the useful components with the frequencies tt / i ± in the spectrum signal at the output of the element 6 also change by an amount. The bandpass filter 7 selects in the signal spectrum a useful component with a frequency of 2 + -tg, and a phase of 1 + -, changed by an amount upstream. Next, the harmonic signal from the output of the bandpass filter 7 is converted into a pulse signal by the shaper 8, which is compared in phase with the input signal in the phase discriminator 3. If there is a mismatch of the same sign, the device works similarly. The process ends when synchronism occurs between the input signal and the signal with the output of the driver 8 pulses. If the signal from the output of the pulse driver 8 is phase-locked by the input signal, then the subtraction input of unit 2 receives a pulse from the corresponding output of the phase discriminator 3. Block 2 prohibits the passage of one pulse in the pulse sequence from the first output of the frequency driver 5, which leads to changing the phase of the pulse signal at the output of the 4 frequency divider by an amount in the direction of lag, which also changes the phase of the first harmonic of this signal. As a result, the phase of the useful components with frequencies ul ± in the spectrum of the signal at the output of element And 6 also changes by an amount. The bandpass filter 7 extracts in the signal spectrum a useful component with a frequency W + and a phase tpi changed by an amount to the side of lag. Further, the harmonic signal from the output of the bandpass filter 7 is converted by the pulse shaper 8 into a pulse signal, which is compared in phase with the input signal in the phase discriminator 3. If there is a mismatch of the same sign, the device works in the same way. The process ends when synchronism occurs between the input signal and the signal from the output of the driver 8 pulses. The technical and economic efficiency of using the proposed clock synchronization device with discrete control is to increase the synchronization accuracy at a high frequency of the input signal without increasing the frequency of the reference oscillator. The possibility of using a lower frequency reference generator simplifies the design of the device and in some cases reduces its cost. The fabricated model with the parameters of the FBX 16 MHz signals, F, RET 5 MHz, Fi 15.95 MHz and p 100 shows the reliability of the device in a wide range.