Цифровой фазовращатель

Формирование и детектирование SSB сигнала с помощью фазокомненсационных устройств привлекают внимание радиолюбителей тем, что этот метод позволяет значительно упростить как приемный, так и передающий тракты радиостанции. Наибольший интерес для радиолюбителя представляет самый простой двухфазный способ формирования SSB сигнала, поэтому речь пойдет о фазовращателях, обеспечивающих на выходе два напряжения, сдвинутые по фазе на 90°. Тем не менее принципы, изложенные в этой заметке, могут быть применены и в многофазных системах.

Для получения хороших параметров сигнала с помощью фазового метода необходима большая точность и стабильность как НЧ, так и ВЧ фазовращателей. При этом часто требуется, чтобы ВЧ фазовращатель был диапазонным, то есть чтобы при изменении частоты не изменялся фазовый сдвиг. Этим требованиям отвечает дискретный фазовращатель на двоичных цифровых элементах. Принцип его действия заключается в следующем: если на счетные входы двух триггеров подать прямоугольные сигналы одной частоты, имеющие скважность, равную двум, и сдвиг по фазе 180°, то на одноименных выходах триггеров появятся сигналы вдвое меньшей частоты, сдвинутые по фазе на 90° при любой частоте входных сигналов. Такой фазовращатель обеспечивает очень высокую точность и стабильность поворота фазы, которые определяются только параметрами входных сигналов, а именно скважностью и фазовым сдвигом. Стабильность же этих параметров может быть обеспечена путем предварительного деления частоты задающего генератора еще одним триггером, на выходах которого автоматически будут сформированы необходимые нам сигналы.

Практическая реализация дискретного ВЧ фазовращателя, однако, пока встречает трудности, так как даже при использовании современных интегральных микросхем на частотах выше 1 МГц уже начинает сказываться задержка момента переключения триггеров, и из-за ее температурной нестабильности и разброса оказывается невозможным обеспечить необходимую точность фазового сдвига. С повышением быстродействия выпускаемых промышленностью микросхем эта трудность будет безусловно преодолена.

Однако дискретный фазовращатель частоты ниже 1 МГц может найти применение уже сейчас, например, при формировании SSB сигнала фазо-фильтровым способом. Так, фазовращатель, принципиальная схема которого приведена на рисунке, обеспечивает поворот фазы на 90° с точностью выше 0,001 % на частоте 1,5 кГц и 0,25% на частоте 100 кГц. Схема задающего генератора может быть любой, важно только, чтобы фронты его импульсов были достаточно крутыми для запуска триггера D1. Если форма выходных сигналов задающего генератора близка к синусоидальной, между генератором и триггером необходимо включить формирователь импульсов.

Т. КРЫМШАМХАЛОВ (UA6XAC), В. СОЛОДОВНИКОВ г. Нальчик

спутниковые системы слежения за авто

(Радио 6/77)