189784. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés gyors szinkronizálású fázisszabályozó áramkörrel vezérelt mintavételezésre
1 189.784 2 cia irányába történjen. Ha kellően megközelíti az alacsonyfrekvenciás konvertált jel frekvenciája a 15 referencia oszcillátor jelének frekvenciáját, a feszültségvezérelt oszcillátor vezérlését a 14 fádsdetektor veszi át a 13 hurokszürőn keresztül úgy, hogy az alacsonyfrekvenciás konvertált jel frekvenicája a mérendő jel frekvenciájától függetlenül a 15 referencia oszcillátor frekvenciájával egyezzen meg. Az automatikus fázisszabályozó áramkör a 14 fázisdetektor, 15 referencia oszcillátor, 13 hurokszűrő és 12 feszültségvezérelt oszcillátor áramkörökből áll. Bemenő jelét a 11 limiter kimenete adja, mig kimenő jele - a 12 feszültségvezérelt oszcillátor kimenő jele - a mintavételezést vezérli. Az ismertetett rendszer előnye, hogy fázishibára szabályoz, így frekvenciahiba nincs, a konvertált jel frekvenciája megegyezik a referencia oszcillátor frekvenciájával. Hátrányai a fázisdetektor tulajdonságaiból fakadnak. Az ismert rendszerek a 4. ábrán látható fázisdetektort alkalmazzák. A referencia oszcillátor felfutó és lefutó éle által a Kx és kapcsolót rövid időre zárja a 14/2 Kj és K2 vezérlője és így mintát veszünk a 14/3 limiter megintegrált jeléből ül. a 14/4 limiter megintegrált és fázisfordított jeléből. A szinkronállapot létrejötte a mintavételezéshez az előbbiek azonos fázisú pontjában történik, ezért a fázisdetektor bemenő jele a referencia oszcillátor és limiter jele közötti fáziseltéréssel arányos egyen feszültség. Látható, hogy a fázisdetektor nem a K, és K2 kapcsolókkal végzett mintavételezés időpillanatában lévő fázisértéket adja, hanem a T idővel korábbit, mivel a T idő alatt a jel mindig az integrálási időállandónak megfelelően változik. Ez a tulajdonság növeli a konvertált alacsonyfrekvenciás jel remegését (jitter) és csökkenti az automatikus fázisszabályozó áramkör érzékenységét. Annak függvényében, hogy a fázisdetektor milyen munkapontban van, a szabályozó áramkörben egy 180”-os fázisfordítás jön létre (lásd 5. ábra 1.2. munkapontját). Ez azt jelenti, hogy a szabályozó áramkör a tükörfrekvencia vizsgáló áramkör (3. ábra) Ha a konvertált jel a tükörfrekvencián közelíti a referencia oszcillátor frekvenciáját, a 17 tükörfrekvencia vizsgáló áramkör kimenő jelével a 13 hurokszűrő és a 12 feszültségvezéreit oszcillátoron keresztül a mintavételezést úgy vezérli, hogy a tükörfrekvencia ne tudjon kialakulni. A fázisdetektor fenti tulajdonsága hátrányos, mert egyrészt szükségessé teszi a 17 tükörfrekvencia-vizsgáló áramkör használatát, másrészt növeli a szinkronállapot létrehozásához szükséges időt. A szinkronállapot létrehozásához szükséges időt az is növeli, hogy amikor még a referencia oszcillátor és a konvertált alacsonyfrekvenciás jel között frekvenciaeltérés van, a fázisdetektor kimenete nem az eltérés irányát mutató egyenfeszültség, hanem az eltéréssel azonos frekvenciájú háromszög jel. A fenti tendier további hátránya, hogy a szinkronállapot detektálása is jelentősen növeli a rendszert alkalmazó készülék mérési idejét. A szinkronállapot detektálását a 18 kereső és szinkronállapot detektáló áramkör végzi a 16 frekvencia-feszültség konverter és a 17 tükörfrekvencia vizsgáló áramkör jeléből. Mivel ezen áramkörök kimenő jele rövid idejű impulzusok integrálásával nyert egyenfeszültség, működési sebességük az integrálási időállandótól függ. Ahhoz, hogy az egyenfeszültségen a zavaró váltókomponens kicsi legyen, az integrálási időállandót nagyra kell választani. Ez viszont növeli a szinkronállapot detektálásához szükséges időt. A továbbiakban az automatikus frekvenciaszabályozó áramkörrel vezérelt rendszert ismertetjük. A rendszert jellemző egyszerűsített tömbvázlat a 6. ábrán látható. Ilyen rendszert alkalmaz a Rhode Schwarz ZPV-E3 típusú vektoranalizátora. Itt a konvertált , alacsonyfrekvenciás jel frekvenciáját a 20 párhuzamos L-C rezgő kör rezonancia frekvenciája határozza meg. Felhasználja az L-C párhuzamos rezgő kör azon tulajdonságát, hogy a fázistolása a frekvencia függvényében változik, és a rezonancia frekvencián nulla. így ez a rendszer frekvenciára szabályoz, de a szabályozó feszültséget fázisdetektor állítja elő. Az automatikus frekvenciaszabályozó áramkör a 4 fázisdetektor, 20 L-C rezgő kör, 13 hurokszűrő és 12 feszültségvezéreit oszcillátor áramkörökből áll. Bemenő jelét all limiter egység kimenete adja, míg kimenő jele - a 12 feszültségvezéreit oszcillátor kimenő jele - a mintavételezést vezérli. A rendszer működése hasonló az előző fázisszabályozó áramkört alkalmazó rendszer működéséhez, azzal a különbséggel, hogy itt a vezérlést nem veszi át egy fázisszabályozó áramkör, hanem a visszacsatoló áramkör megfelelő egyenfeszültségű hurokerősítésével a konvertált alacsonyfrekvenciás jel frekvencia eltérése a 20 párhuzamos L-C rezgő kör rezonencia frekvenciájától meghatározható kis értéken belül tartható. Azáltal, hogy ebben az esetben a fázisdetektor bemenetére mindig azonos frekvenciájú, de fázisban eltolt jelek érkeznek, a detektor kimenetén a jel mindig egyételműen a rezonancia frekvenciától való eltéréssel arányos. A Rhode Schwarz fázisdetektomak egy koinzidenciamodulátort alkalmaz. Ahhoz, hogy a fázisdetektor kimenetén szimmetrikus szabályozó feszültség tudjon kialakulni, szükséges a 19 fázistoló alkalmazása. A 6. ábrán vázolt automatikus frekvenciaszabályozó áramkörrel vezérelt rendszer előnye, hogy jóval egyszerűbb felépítése, mint az automatikus fázisszabályozó áramkörrel vezérelt rendszeré. Az automatikus frekvenciaszabályozó áramkörben nem alakulhat ki I80°-os fázisfordítás, így nincs szükség a 17 tükörfrekvenciától való eltését mindig egyételműen adja, a szinkronállapot létrejöttét elősegíti, a szinkronizáláshoz szükséges időt csökkenti. Hátránya azonban ennek a megoldásnak, hogy a frekvenciaszabályozásból következően mindig lesz frekvenciahiba a konvertált alacsonyfrekvenciás jel és a rezgő kör rezonanciafrekvenciája között. A szinkronállapot detektálásához szükséges jelet a 20 párhuzamos L-C rezgő kör és 14 fázisdetektor adja a 18 kereső és szinkronállapot detektáló áramkörnek. A szükséges integrálási időállandó itt is kedvezőtlenül hat a mérési időre. A találmány szerinti eljárás és kapcsolási elrendezés az automatikus fázisszabályozó és az automatikus frekvenciaszabályozó áramkörrel vezérelt rendszerek előnyeit egyesíti, ahok hátrányait kiküszöböli. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy a konvertált alacsonfrekvenciás jel frekvenciáját két monostabil áramkör határozza meg, mely monostabil áramkörök közül az egyiket a konvertált alacsony frekvenciás jel pozitív nulla-átmeneteinek időpillanataiban, a máskat ?. ’ .onvertált alacsonyfrekvenciás jel negatív nullaátmeneteinek időpillanataiban indítjuk és ezen két monostabil áram kör jele kerül a frekvencia és fázisdetektorra, melyben egy kombinációs hálózat 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
