180600. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés megatározott frekvencia és fázishelyzet előírt sebességgel való megközelítésére
5 180 600 6 5. A lefutás alatt ismét az 5 integrátor vezérli a 8 feszültséghangolt oszcillátor bemenetét. A lefutás sebessége adott tartományon belül állítható. Az 5 integrátor kimeneti feszültsége, ezzel együtt a 8 feszültséghangolt oszcillátor frekvenciája fmm értékig csökken, így az áramkör alaphelyzetbe áll be és ismét indítható. Az alkalmazott 1 fáziskomparátor a bemenetelre jutó jelek felfutó élei közötti fázishibát digitális úton érzékeli. Az 1 fáziskomparátor kimenete információt ad a bemenő jelek frekvencia- és fázisviszonyaira. Az fN jelet az 1 fáziskomparátor névleges frekvencia bemenetére vezetve az 1 fáziskomparátor kimenetén megjelenő jel mindaddig nem kerül alacsonyszintű állapotba, amíg a közelítő frekvencia bemenetére jutó f jel frekvenciája nem lesz egyenlő az fN jel frekvenciájával. Ezt a tulajdonságot felhasználva lehetőség nyílik arra, hogy az f = fN állapotot a 3 frekvenciafigyelő egység észlelje. Erre a feladatra pl. egy egyszerű RS flip-flop alkalmas, amely az 1 fáziskomparátor alacsony szintre kerülése esetén megváltoztatja kimeneteinek állapotát. A 7 vezérlő áramkör egyrészt fogadja a start jelet és ezzel érzékeli az fmin jel jelenlétét, másrészt beállítja a kezdeti értéket. Az alapérték beállítása az 1 fáziskomparátor segítségével történik, amelynek nem invertáló bemenetére a referencia feszültség, az invertáló bemenetére az 5 integrátor kimenete van kötve, míg az 1 fáziskomparátor kimenete az 5 integrátor bemenetét vezérli. Ennek következtében az 1 fáziskompanátor az 5 integrátor kimenetét a mindenkori referencia feszültségre kényszeríti. A startjel fogadása és az fnl,n meglétének érzékelése monostabil multivibrátorral és egy JK flip-floppal történik. Az első start jel hatására a flip-flop átbillen és vezérli a 4 kapcsoló egységet. A monastabil multivibrátor retriggerelt üzemmódban működve érzékeli az fállapotot oly módon, hogy a bemenetét vezérlő 1 fáziskomparátor állandó billegésével megváltoztatja a kimeneteinek állapotát. A felfutás és a lefutás alatt töltődik, ill. kisül az 5 integrátor potenciométereken keresztül. A potenciométerekkel lehetőség van a felfutás és a lefutás frekvencia változási sebességének változtatására. A szinkronizálás ideje alatt az 5 integrátor kompenzáló tagjai a hurok stabilissá tételét teszik lehetővé amellett, hogy az adott fázishibáig tartó szinkronizálásig a lengések jelváltozási sebessége nem haladja meg a felfutás alatti frekvencia változás sebességét. A szinkronizálási periódusban és a szinkronizált tartományban a rendszer követő, majd értéktartó szabályozást valósít meg. Követő szabályozóként viselkedik, amikor követi az és f jelek közti fázisváltozásokat, és értéktartó szabályozóként működik, amikor az fx és f jeleket frekvenciában és fázisban szinkron állapotban tartja. A szinkronizálási periódus alatt az 5 integrátor a kompenzáló tagokkal PID (Proporcionális, Integráló, Differenciáló) soros kompenzátornak tekinthető, túlnyomórészt integráló jelleggel. Tulajdonképpen az 5 integrátor műveleti erősítőjéneik frekvencia menete van kompenzálva és ezáltal biztosítva van a szabályozás pontossága, zavarelnyomása, a bemenő jelre való reagálása (holt idő nélküli működés), és elsősorban a rendszer stabilitása. A 2 fázishiba határoló az adott fázishibán belül az 5 integrátor helyett a 6 aluláteresztő szűrőt kapcsolja be, és így biztosítja a frekvencia- és fázishelyes tartást. A 2 fázishiba határoló egy monostabil multivibrátort és egy JK flip-flopot tartalmaz. Az 1 fáziskomparátor másik kimenete a fázishibának megfelelő szélességű jelet szolgáltat. Ez indítja a monostabil multivibrátort, amelynek visszabillenési ideje az a fázishiba, amelyen belül a szinkronizálás megengedett. Az 1 fáziskomparátorról érkező jel a flip-flop órajel bemenetét vezérli, a monostabil multivibrátor kimeneté a flip-flop J bemenetét vezérli. Ha az 1 fáziskomparátor jelének felfutó éle a monostabil multivibrátor visszabillentési idején belül érkezik, a flip-flop átbillen és ezzel jelzi a szinkron állapot létrejöttét. Vezérlést ad a 4 kapcsoló egységnek és a szinkronizáció létrejön. Szabadalmi igénypontok 1. Kapcsolási elrendezés meghatározott frekvencia- és fázishelyzet előírt sebességgel való megközelítésére, az előírt sebességnek megfelelő vagy kisebb frekvencia- és fázisváltozási sebességgel való szinkronizálására és az eredeti frekvencia visszaállítására, azzal jellemezv e, hogy egy kétbemenetű fáziskomparátor (1) kimenete második vezérelhető kapcsolón (4o) keresztül integrátor (5) bemenetére, az integrátor (5) kimenete harmadik vezérelhető kapcsolón (4,i) keresztül feszültséghangolt oszcillátor (8) bementére van kötve, a fáziskomparátor (1) kimenete első vezérelhető kapcsolón (4,) és aluláteresztő szűrőn (6) keresztül a feszültséghangolt oszcillátor (8) bemenetére csatlakozik, és a feszültséghf ngolt oszcillátor (8) kimenete egyrészt a fáziskomparátor (1) közelítő frekvencia bemenetére, másrészt a kapcsolási elrendezés kimenetére van kötve. 2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kapcsolási elrendezés startje.l bemenete vezérlő áramkörre (7), a vezérlő áramkör (7) negyedik vezérelhető kapcsolón (4-,) és ötödik vezérelhető kapcsolón (4-,) keresztül az integrátor (5) bemenetére van kötve, míg az integrátor (5) kimenete a vezérlő áramkör (7) egyik bemenetére csatlakozik. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a fáziskomparátor (1) kimenete frekvenciafigyelő egység (3) bemenetére van kötve, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
