Цифровой синтезатор частот

 

ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ, содержащий соединенные в кольцо управляемые генератор, смеситель, делитель частоты с переменным коэф фициентом деления, импульсно-фазо вый детектор и фильтр нижних чайтот, а также дискретный фазовращатель, управляющий вход которого подключен к выходу делителя частоты с переменным коэффициентом деления, при этом другой вход импульсно-фазового детектора соединен с входом умножителя частоты и точка их соединения является входом опорной частоты цифрового синтезатора частот, отличающийся тем, что, с целью расигарения диапазона выходных частот, вход и выход дискретного фазовращателя подключены соответст -венно к выходу умножителя частоты и другому входу смесителя. :л X) о | СП

00)03 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(51) Н 03 (, 7/16

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕП6СТВУ

% (21) 3496469/18-.09 (22) 01. 10. 82 (46) 30.11.83. Бюл. Р 44 (72) Ю.A.Èïàòîâ и В,М.Модель (53) 621.373.42(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 470923, кл. Н 03 В 19/12, 30.07.73.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2963832, кл. Н 03.1 7/16, 04.08.80 (прототип). (54)(57) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ, содержащий соединенные в кольцо управляемые генератор, смеситель, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, импульсно-фаэоВ

: вый детектор и фильтр нижних частот, а также дискретный фаэовращатель, управляющий вход которого подключен к выходу делителя частоты с переменным коэффициентом деления, при этом другой вход импульсно-фазового детектора соединен с входом умножителя частоты и точка их соединения является входом опорной частоты цифрового синтезатора частот, о т л и чающий с я тем, что, с целью расширения диапазона выходных частот, вход и выход дискретного фазовращателя подключены соответст=.=. венно к выходу умножителя частоты и другому входу смесителя.

1058075

25

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для генерации сетки частот в радиоприемных и радиопередающих устройствах.

Известен цифровой синтезатор частот, содержащий соединенные в кольцо управляемый генератор, диск- ретный фазовращатель, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, импульсно-фазовый детектор и фильтр нижних .частот, а также вспомогательный генератор P) .

Недостаток цифрового синтезатора частот - низкая. спектральная чистота выхЬдных колебаний, поскольку управление дискретным фаэовращате- . 15 лем осуществляется от вспомогательного генератора, не синхронизированного с работой кольца фазовой автоподстройки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровой синтезатор частот, содержащий соединенные в кольцо управляемый генератор, смеситель, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, импульсно-фазовый детектор и фильтр нижних частот, а также дискретный фазовращатель, управляющий вход которого подключен к выходу делителя частоты с переменным коэф"

Фициентом деления, при этом другой вход импульсно-фазового детектора соединен с входом умножителя частоты и точка их соединения является входом опорной частоты цифрового синтезатора частот (2) .

Недостатком известного цифрового синтезатора частот являет(:я относи» тельно узкий диапазон выходных частот, поскольку дискретный фазовращатель практически невозможно выпол- 40 нить в широком диапазоне частот.

Цель изобретения — расширение диапазона выходных частот.

Указанная цель достигается тем, что в цифровом синтезаторе частот, 45 содержащем соединенные в кольцо управляемый генератор, смеситель, делитель частоты .с переменным коэффициентом деления, импульсно-Фазовый детектор и Фильтр нижних частот, а 50 также дискретный фазовращатель, управляющий вход которого подключен к выходу делителя частоты с переменным коэффициентом деления при этом другой вход импульсно-фазового ,детектора соединен с входом умножителя частоты и точка их соединения является входом опорной частоты цифрового синтезатора частот, вход и выход дискретного Фазовращателя подключены соответственно к выходу умножителей частоты и другому входу смесителя.

На чертеже изображена структурная схема цифрового синтезатора частот. 65

Синтезатор содержит управляемый генератор 1, смеситель 2, делитель 3 частоты с переменным коэффициентом .деления (ДПКД), импульсно-фазовый детектор (ИФД) 4, фильтр 5 нижних частот, умножитель 6 частоты, дискретный Фазовращатель 7, Цифровой синтезатор частот работает следующим образом.

При необходимости получения выходной частоты, кратной частоте сравнения, сдвига фазы в дискретном фаэовращателе 7 не происходит, его выходная частота равна выходной частоте f„ умножителя 6 частоты.

При этом выходная частота синтезатора равна где No- коэффициент деления ДПКД 3;

1д — опорная частота кольца фаэовой автоподстройки.

Если необходимо получить выходную частоту, не кратную частоте сравнения,:B дискретном фазовращателе 7 происходит периодический сдвиг фазы по команде с ДПКД 3, а величина разового сдвига фазы определяется кодом, поступающим на входы установки дискретного фазовращателя 7 от шин набора выходной частоты.

При поступлении команды сдвиг фазы осуществляешься один раз за каждый выходной период ДПКД 3 и на одну и ту же величину. Дискретный фаэовращатель 7 может быть выполнен либс .при помощи каскадно соединенных ячеек, каждая из которых состоит из последовательно включенных управляемого делителя частоты, смесителя и полосо.вого фильтра, а также преобразователя частоты, либо в виде многоотводной линии задержки, либо в виде управляемой линии задержки, состоящей из генератора пилообразного напряжения, цифро-аналогового преобразователя и компаратора, Независимо от выполнения дискретного фазовращателя 7 необходимо, чтобы переходные процессы в нем заканчивались быстрее, чем эа один период выходного сигнала

ДПКД 3.

В выходном сигнале смесителя 2 происходит такой же сдвиг фазы, как и на выходе дискретного фаэовращателя 7. Разовое изменение фазы означает изменение длительности одного из входных импульсов ДПКД 3 ,на величину (64> пц (где Т - период промежуточной часПЧ тоты на выходе смесителя 2;

Ag - величина разового сдвига

Фазы) .

Таким образом, в течение одного периода выходной частоты на вход

1058075

l °

Составитель Ю. Ковалев.Редактор A.Êóðàõ Техред g,Легеза Корректор A,Çèìoêocoâ

Э каэ 9601/58 . Тираж 936 .. .. . Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, й-35> Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r.Óàãîðîä, ул.Проектная, 4

ДПКД 3 поступает (Ц-1) импульс с длительностью Tz< и один импульс с длительностью Т.„ц (1 — ) .

Тогда период выходного сигнала

ДПКД 3 равен

798 у « ), (1,4%1 7 (8,ьЧ1

Поскольку (. ( ЭПК1) g (" ПЧ= I, рякъ ВЫХ П

< получают

Ьых Ряк1) " Ц +4.

Так как сдвиг фазы в дискретном фазовращателе:<7 происходит один раэ за каждый выходной период ДПКД 3 и на одну и ту же величину, то все выходные периоды ДПКД 3 равны между собой,и скачков фазы в выходном4 сигнале ДПКД 3 не происходит)причем побочные составляющие, связанные с некратностью входной и выходной частоты ДПКД 3 íà его выходе, отсутствуют.

При замкнутом кольце фаэовой автоподстройки частоты на выходе ДПКД 3 .

I равны опорной частоте f, следовательно, Ьых fo М

Так как 1„ = М, (где 4 — коэффициент умножения умножителя 6), то

f »« =4(+a — „"1, М 1.

Шаг сетки синтезатора равен пьат где д щ,. — дискрет сдвига фазы.

При этом дискретный фазовраща-15 тель работает на одной частоте 1„ а выходная частота может изменяться в достаточно широких пределах, ограниченных только частотами на выходе смесителя 2..

При постоянной частоте на входе фазовращателя предлагаемого устрой,:ства выходная частота может изменяться на 30-40%, в то время как

25 в прототипе не более чем на 3-4%.