Индикатор захвата.
Для определения параметров работы конту-
ров слежения за частотой и фазой сигналов (ФАП) предложено боль-
шое число схем индикации захвата [3–9]. Индикаторы захвата пока-
зывают, что фазовая ошибка находится в установленных пределах, а
ФАП не находится в скользящем режиме (Cycle Slip), который может
возникнуть, например, при выходе параметров слежения за пределы
динамического диапазона контура. Кроме того, сигналы индикатора
захвата могут использоваться в самой ФАП для изменения собствен-
ных параметров и структуры в зависимости от режима работы.
Для ФАП на основе детектора с зарядовой накачкой очевидный
признак того, что ФАП работает в режиме захвата, это короткая дли-
тельность
t
i
управляющих импульсов на выходах ЧФД по отношению
к периоду сигнала
T
i
= 2
π/ω
i
или их полное отсутствие.
Если частоты следования импульсов близки и фазовое рассогла-
сование не выходит за пределы
±
π
, то фронты опорного сигнала и
сигнала обратной связи будут рассогласованы не более чем на один
период. В этом случае ЧФД будет находиться в состоянии neutral то-
гда, когда на любой из входов ЧФД поступает очередной импульс —
это и будет признаком захвата опорного колебания ФАП.
Реализовать этот принцип можно с помощью схемы индикатора за-
хвата, представленной на рис. 5,
а
. Триггеры (D-Trigger 1 и D-Trigger 2)
фиксируют выходное состояние каждого из триггеров последователь-
ностной схемы ЧФД (D-Trigger Up и D-Trigger Down, см. рис. 1) в мо-
мент прихода на вход соответствующих триггеров очередного фронта.
Сформированные таким способом сигналы с помощью комбинаци-
онной логики ИЛИ–НЕ формируют признак захвата. Для повышения
надежности определения захвата в схему введены счетчик обратного
счета (Counter) со сбросом и дополнительный триггер. Дополнитель-
ные элементы обеспечивают появление и удержание положительного
признака захвата на выходе схемы (Lock = 1) только в том случае, если
состояние захвата подтверждается на протяжении времени, за которое
на любой из входов ЧФД поступают
N
входных фронтов сигналов. Чи-
сло импульсов для подтверждения захвата
N
определяется настройкой
счетчика обратного счета. При несоблюдении условий захвата очеред-
ной входной фронт тут же переведет схему в состояние Lock = 0.
К особенностям рассмотренной схемы следует отнести то, что она
не содержит элементов, требующих подстройки под частоту сигналов.
Это позволяет использовать ее в устройствах с широким диапазоном
частот.
Для проверки схемы индикатора захвата в системе MATLAB со-
здана модель (рис. 5,
б
). Проиллюстрируем работу схемы индикатора
захвата, используя предложенную модель. Для примера будем скачко-
образно увеличивать частоту опорного генератора (Pulse Generator) и
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2014. № 5 73
