比例锁相同步电子装置制造方法及图纸

比例锁相同步电子装置，涉及电子控制技术和广播电视领域，解决现有延迟方法在应用过程中需要调整多个子系统，导致系统应用效率低的问题，本发明专利技术的装置运用于精密时间预测同步系统，可以自动匹配传输电缆的长度，按延迟比例为各个子系统重建同步信号。即不需要测量实际电缆有多长，又不需要测量信号延迟时间究竟是多少。被同步的各个子系统相互无关，任何单个子系统的改变都无需调整其他子系统。即可以产生与同步信源无延时无相位差的同步信号，也可以产生与信源相比具有固定超前或滞后量的同步信号。

Proportional phase locked synchronous electronic device

The proportional phase-locked synchronous electronic device relates to the field of electronic control technology and radio and television, and solves the problem that the existing delay method needs to adjust multiple subsystems in the application process, resulting in low application efficiency of the system. The device of the invention is applied to the precise time prediction synchronous system, and can automatically match the length of the transmission cable, and reconstruct the synchronous signal for each subsystem according to the delay proportion. That is to say, it is not necessary to measure the actual length of the cable or the delay time of the signal. The synchronized subsystems are independent of each other, and any change of a single subsystem does not need to adjust other subsystems. That is to say, it can generate synchronous signal without delay and phase difference with synchronous source, and it can also generate synchronous signal with fixed lead or lag compared with source.

【技术实现步骤摘要】
比例锁相同步电子装置
本专利技术涉及电子控制技术和广播电视领域，具体涉及一种比例锁相同步电子装置。采用本装置，可以对多个系统所共用的统一时钟同步信号，按照同步源距离的不同而自动进行超前或滞后调整，实现各系统时钟自动精准同步。
技术介绍
在广播电视及其它需要时钟同步的大型电子系统中，经常需要用一个统一的时钟信号同步多个子系统。不同子系统距离这个统一时钟信源不相同，有时可能分布于不同的楼层，时钟信号电缆可能会长达几百米。有时尽管处于同一机房，但电缆也需要通过桥架或地沟布设，实际线路长度短则几十米，长则上百米。时钟同步信号作为电磁波，在电缆中的速度大约是真空光速的三分之二，也就是每二百米大约延迟一微秒。对于采用较高同步频率的系统，引入的相位误差非常明显。当采用1MHz同步频率时，二百米电缆延迟引入相位相对误差将达到百分之百。即使是对于采用1pps同步信号的系统，因为被同步的子系统需要利用这个1pps作为基准，倍频得到高频信号，所以电缆的延迟误差将随之倍增很大。例如，同步数字广播电视发射机，把1Hz的同步信号倍频到400MHz附近，相位误差将被放大4亿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.比例锁相同步电子装置，包括信号A输入端(INA)，信号B输入端(INB)，信号输出端(OUT)，超前滞后移动端(VK)，测试端(VP)，D触发器U1，D触发器U2，D触发器U3，D触发器U4，与门U5，与门U6，运放器U7，运放器U11，运放器U12，运放器U13，非门(U8)，或非门(U9)，T触发器(U10)，开关S1，开关S2，开关S3，电控开关S4，电控开关S5，二极管D1，二极管D2，二极管D3，电容C1，电容C2，电容C3，电容C4，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻R9，电阻R10，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电阻R1...

【技术特征摘要】
1.比例锁相同步电子装置，包括信号A输入端(INA)，信号B输入端(INB)，信号输出端(OUT)，超前滞后移动端(VK)，测试端(VP)，D触发器U1，D触发器U2，D触发器U3，D触发器U4，与门U5，与门U6，运放器U7，运放器U11，运放器U12，运放器U13，非门(U8)，或非门(U9)，T触发器(U10)，开关S1，开关S2，开关S3，电控开关S4，电控开关S5，二极管D1，二极管D2，二极管D3，电容C1，电容C2，电容C3，电容C4，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻R9，电阻R10，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电阻R15，电阻R16，电阻R17和电位器(W1)；其特征是：
所述信号A输入端(INA)与D触发器U4的C端连接，信号B输入端(INB)与D触发器U1的C端连接；
D触发器U1的Q端同时与开关S1的1脚、或非门(U9)的C输入端以及与门(U5)的A输入端连接；
D触发器U2的Q端同时与开关S1的2脚、开关S2的3脚、或非门(U9)的B输入端以及与门(U5)的B输入端连接；
D触发器U3的Q端同时与开关S2的2脚、或非门(U9)的A输入端以及与门(U6)的A输入端连接；
D触发器U4的Q端同时与开关S1的3脚、开关S2的1脚、或非门(U9)的D输入端以及与门(U6)的B输入端连接；
开关S1的4脚与二极管D1的正输入端连接，二极管D1的负端与电阻R1连接；
开关S2的4脚与非门(U8)的输出端连接，非门(U8)的输入端与二极管D2的负输入端连接，二极管D2的正端与电阻R3连接；
所述运放器U13的负输入端同时与电阻R1、电容C1以及电阻R3连接，运放器U13的正输入端与开关S3的4脚连接，运放器U13的输出端同时与电容C1以及电控开关S4的1脚连接；
开关S3的1脚同时与电阻R4以及电阻R12连接，开关S3的2脚同时与电阻R7以及电阻R10连接，开关S3的3脚同时与电阻R4以及电阻R10连接，所述电控开关S4的控制端与或非门(U9)的输出端连接，电控开关S4的2脚同时与电控开关S5的1脚以及电阻R2连接；
电控开关S5的2脚同时与电控开关S5的6脚以及电容C2连接，电控开关S5的3脚同时与电控开关S5的4脚以及电容C4连接，电控开关S5的5脚与电阻R8连接，电控开关S5的7脚与T触发器(U10)的Q端连接；
运放器U11的正输入端同时与电阻R2以及电阻R6连接，所述电阻R6同时与超前滞后移动端(VK)以及电位器(W1)的滑动端连接，运放器U11的负输入端同时与电阻R8以及电阻R5连接，运放器U11的输出端同时与电阻R5、测试端(VP)以及电阻R9连接，电阻R9同时与电阻R16以及二极管D3的正端连接；
运放器U7的正输入端同时与电阻R16以及电阻R15连接，运放器U7的负输入端同时与电阻R17、电阻R14以及运放器U12的正输入端连接，运放器U12的负输入端同时与电阻R13以及电容C3连接，运放器U12的输出端同时与电阻R15以及电容C3连接；
所述D触发器U1的D端、D触发器U2的D端、D触发器U3的D端、D触发器U4的D端、T触发器(U10)的T端、电阻R7、电阻R14、运放器U7的VCC脚以及电位器(W1)均与电源VCC连接；
所述电容C2、电容C4、电阻R17、电阻R12、运放器U7的GND脚以及电位器(W1)均与接地端GND连接；
信号输出端(OUT)同时与D触发器U2的C端、D触发器U3的C端、T触发器(U10)的C端、二极管D3的负输入端以及电阻R13连接。


2.根据权利要求1比例锁相同步电子装置，其特征在于：由运放器U7、运放器U12、电容C3、二极管D3、电阻R9、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16以及电阻R17组成压控三角波振荡器；
所述D触发器U1，D触发器U2，D触发器U3，D触发器U4，与门U5，与门U6，开关S1，开关S2以及或非门(U9)组成三输入双鉴相器；
所述二极管D1，二极管D2，非门(U8)，电容C1，电阻R1，电阻R3，电阻R4，电阻R7，电阻R10，电阻R12，运放器U13以及开关S3组成叠加双积分电路；
所述电控开关S4、电控开关S5、电容C4、以及电容C2组成开关延迟电压保持电路；
所述运放器U11，电阻R2，电阻R5，电阻R8，电阻R6，电位器(W1)以及超前滞后移动端(VK)组成固定超前或滞后的线性相位平移电路。


3.根据权利要求1所述的比例锁相同步电子装置，其特征在于：三角波从运放器U12的输出端产生，在信号输出端(OUT)输出方波D，所述方波D频率与三角波频率相同，占空比由电阻R14与电阻R17的比值决定：



设定R14＝R17，实现占空比为50％的方波输出，同时使R15的阻值小于R16的阻值，使三角波的最高电压小于运放器U12的最大输出电压，所述三角波的最高波峰电压由以下公式决定：



当输出占空比为50％时，三角波的上升时间等于下降时间，并且三角波的最低电压由R15、R9+R16、以及测试端VP上的电压VP共同决定；设定R9的阻值小于R16的阻值，所述三角波的最低波谷电压为：



获得三角波的周期T与电压VP成正比的线性关系：



将U7作为电压比较器输出的固定电压加在由电阻R13、电容C3以及运放器U12组成的线性积分电路上，设定由电阻R9、R16以及二极管D3组成单向积分终点控制电路，使测试端VP的电压与所述积分终点控制电路输出的电压成正比，设定R13＝R16，获得简化后的输出信号周期T与电压VP的正比线性关系：





4.根据权利要求2所述的比例锁相同步电子装置，其特征在于：
所述信号A和信号B是两个频率均为f的信号，分别输入到信号A输入端(INA)和信号B输入端(INB)，并且信号A的上升沿先于信号B的上升沿到达，所述三输入双鉴相器对信号A、信号B以及压控三角波振荡器输出端(OUT)的信号进行鉴相，将开关S1和开关S2设置为三种比例锁相同步工作模式；或非门(U9)输出信号为0时，所述叠加双积分电路对所述三输入双鉴相器的鉴...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦杰，李卫国，赵虢睿，杜金铎，潘会悦，郭剑飞，赵志刚，
申请(专利权)人：吉林省广播电视研究所吉林省广播电视局科技信息中心，
类型：发明
国别省市：吉林;22