Цифровой синтезатор частоты

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

yg4 Н 03 1 7/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/."

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3904522/24-09 (22) 06.05.85 (46) 23.07.87. Бюл. У 27 (71) Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе (72) П.П.Загнетов (53) 62 1.373.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1007202, кл. Н 03 1. 7/18, 18.06.81.

Алешин В.Г. и др. Конспект лекций по курсу радиопередающие устройства. Синтезаторы частоты. - М.:

Из-во Московского энергетического института. 1978. с.25-27. (54) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повьппение КПД.

Цифровой синтезатор частоты содержит регистр 1 кода частоты, делитель частоты с переменным коэф. деления (ДПКД) 2, преобразователь код-напря- жение 3, нуль-органы 4, 11, импульсно-фазовые детекторы (ИФД) 5, 10, опорный генератор 6, сумматор 7 на„.,SU„„ 256ßÇ А! пряжений, фильтр 8 нижних частот, управляемый генератор (УГ) 9, переключатель 12, ключ 13, формирователь 14 импульсов. При изменении управляющего кода формирователь 14 saмыкает ключ 13 и переводит переключатель 12 в первое положение, при котором к фильтру 8 подключается выход ИФД 5. Значение кода частоты заносится в регистр 1. По изменяющемуся напряжению преобразователя код-напряжение 3 осуществляется перестройка частоты УГ 9. Ошибки непосредственной перестройки исключаются с помощью косвенной перестройки

УГ 9 по цепи обратной связи. Для этого при изменении кода изменяется коэф. деления ДПКД 2. За время переходных процессов в фильтре 8 накап- ливается напряжение, обеспечивающее устранение ошибок непосредственной перестройки УГ 9. После завершения переходных процессов переключатель 12 подключает к фильтру 8 ИФД 10. 1 ил.

132569

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в цифровых радиосистемах передачи информации для формирования гармони5 ческих колебаний с дискретно изменяемой частотой.

Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия.

На чертеже представлена структур- !О ная электрическая схема цифрового синтезатора частоты.

Цифровой синтезатор частоты содержит регистр 1 кода частоты, делитель частоты с переменным коэффициентом ,целения (ДПКД) 2, преобразователь код-напряжение (ПКН) 3, первый нульорган 4, первый импульсно-фазовый детектор (ИФД) 5, опорный генератор 6, сумматор 7 напряжений, фильтр 8 нижних частот, управляемый генератор 9, второй ИФД 10, второй нуль-орган 11„ переключатель 12, ключ 13, формирователь 14 импульсов.

Цифровой синтезатор частоты рабо- 25 тает следующим образом.

При изменении управляющего кода формирователь 14 импульсов по сигналу записи кода поступающему как в регистр 1, так и в формирователь 14 зо импульсов замыкает ключ 13 и переводит переключатель 12 в первое положение, при котором выход первого ИФД 5 соединен через переключатель 12 с входом фильтра 8. Сигнал записи обеспечи-З вает запись изменившегося значения кода частоты в регистр 1. При изменении кода в регистре 1 происходит изменение напряжения на выходе ПКН 3.

Этим напряжением осуществляется не- 4О посредственная перестройка частоты управляемого генератора 9. Ошибки непосредственной перестройки исключаются с помощью косвенной перестройки управляемого генератора 9 по 4> цепи обратной связи. Для этого при изменении кода изменяется коэффициент деления ДПКД 2..На вход ДПКД 2 . поступают импульсы, формируемые первым нуль-органом 4 иэ гармонического колебания управляемого генератора 9.

Выходные импульсы первого нуль-органа 4 соответствуют "нулям" гармонического колебания, т.е. моментам времени, в которые это колебание пересекает нулевой уровень с положитель-. ной производной. Импульсы с выхода

ДПКД 2 сравниваются по фазе с выходным сигналом опорного генератора 6.

2

Напряжение на выходе первого ИФД 5 пропорционально временному сдвигу (разности фаэ) между сигналами на его входах. Первый и второй ИФД 5 и 10 реализуются в виде ключа, эамыкаемого на время, равное длительности импульса, поступающего на первый вход первого и второго ИФД 5 и 10, осу— ществляющего стробирование гармонического колебания, поступающего на второй вход. Следовательно, амплитуда импульсов на выходе первого ИФД 5 равна синусу разности фаз между сигналами на его входах. За время переходных процессов в фильтре 8 накапливается напряжение, обеспечивающее устранение ошибок непосредственной перестройки управляемого генератора 9. После окончания переходных процессов (в установившемся режиме) частота импульсов с выхода ДПКД 2 становится точно равной частоте опорного генератора 6 Р „, а частота управляемого генератора становится равной и „, (N) .уг(!!) Н" Foe где Н вЂ” коэффициент деления ДПКД2.

Очевидно, что в установившемся режиме частота импульсов, формируемых вторым нуль-орагном 11, равно в

N раз меньше частоты выходного сигнала управляемого генератора 9. Если фильтр 8 обеспечивает второй порядок астатиэма в регулирующей петле цифрового синтезатора частоты, то середина выходных импульсов ДПКД 2 в установившемя режиме совпадает с

"нулями" гармонического сигнала, поступающего с выхода опорного генератора 6, а импульсы, формируемые вторым нуль-органом 11, совпадают с "нулями" выходного сигнала управляемого генератора 9.

После завершения переходных процессов в регулирующеи петле формирователь 14 импульсов размыкает ключ !3 и переводит переключатель12 во ВТо рое положение, при котором с входом фильтра 8 соединен выход второго

ИФД10, регулирующая петля цифрового синтезатора частоты в этом случае

1 замыкается через второй ИФД 10, что обеспечивает работу цифрового синтезатора частоты в следующем режиме и сохраняет высокую стабильность синтезируемой частоты. В случае, если фильтр 8 не оебспечивает второго по25

Формула изобретения

Составитель Ю.Ковалев

Редактор Г. Гербер Техред И.Попович Корректор Е.Рошко

Заказ 3 124/55 Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035» Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 132569 рядка астатизма регулирующей петли, то в установившемся режиме возможно наличие фазовой ошибки, присутствие которой не нарушает равенства частоты импульсов с выхода ДПКД 2 и час5 тоты опорного генератора 6, а также кратности частот сигналов на входах второго ИФД10.

Формирователь 14 импульсов обеспе- 10 чивает замыкание ключа 13 и установку переключателя 12 в первое положение в момент записи управляющего кода в регистр 1 и удерживает ключ 13 и переключатель 12 в этом положении до окончания переходных процессов в регулирующей петле, после чего ключ 13 размыкается, а переключатель 12 устанавливается во второе положение. Формирователь 14 импульсов реализуется в виде счетчика импульсов с выхода второго нуль-органа 11. Запуск счетчика на счет осуществляется сигналом записи кода в регистр 1 кода. После того, как счетчик формирователя 14 импульсов отсчитает заданное число импульсов и, происходит смена выходного сигнала, и счет прекращается. При этом интервал времени tl/F„„âûáèðàeòся не меньшим времени переходных 30 процессов в регулирующей петле.

Первый нуль-орган 4 и ДПКД2 работает только во время переходных процессов в регулирующей петле, время которых много меньше времени работы на фиксированной частоте.

Цифровой синтезатор частОты, содер- 40 жащий последовательно соединенные фильтр нижних частот, сумматор напря4 жения и управляемый генератор, последовательно соединенные первый нуль-ор,ган, делитель частоты с переменным коэффициентом деления и первый импульсно-фазовый детектор, к второму входу которого подключен выход опорного генератора, преобразователь коднапряжение, выход которого соединен с вторым входом сумматора напряжений, при этом вход преобразователя коднапряжение объединен с установочным входом делителя частоты с перемЕнным коэффициентом деления и подключен к выходу регистра кода частоты, кодовый вход и вход записи кода которого является соответственно первым и вторым управляющими входами цифрового синтезатора частоты, о,т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения

КПД введены последовательно соединен" ные второй нуль-орган, второй импульсно-фазовый детектор и переключатель, и последовательно соединенные форми( рователь импульсов и ключ, второй вход которого рбъединен с вторым входом второго импульсно-фазового детектора и подключен к выходу управляемого генератора, второй вход и выход переключателя подключены соответственно к выходу первого импульснофазового детектора и к входу фильтра нижних частот, управляющий вход переключателя соединен с выходом формирователя импульсов, выход ключа подключен к входу первого нульоргана, вход и выход второго нуль"органа соединены соответственно с выходом опорного генератора и с первым входом формирователя импульсов, второй вход которого объединен с входом записи регистра кода частоты.