Синтезатор частот

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение быстродействия . Устр-во содержит опорный г-р I, фазовый дискриминатор 2, датчик 3 нулевой разности частот, преобразователь 6 частоты , у-ль 7 постоянного тока, управляемый фильтр 8 нижних частот, управляемый г-р 9. Введены сумматор 4, блок 5 выборки-запоминания , содержащий ключи И и 12 и конденсатор 13, и вычитатель 10. Ког.аа кольцо ФАП находится в синхронизме, разность частот колебаний г-ра I и преобразователя 6 равна нулю. На выходе датчика 3 фор.мируется сигнал низкого уровня, к-рым фильтр 8 переключен в состояние с большой юстоянной времени. Ключ II открыт, ключ 12 закрыт . При поступлении команды на перестройку частоты изменяется настройка преобразователя 6 Н соответственно настройка г-ра 9. Состояние датчика 3 изменяется на высокий уровень. Этим сигналом постоянная времени фильтра 8 перек.чючается на мин. значение. Запирается ключ II, открывается ключ 12. Уменьшение постоянной времени фильтра 8 приводит к расширению по. юсы захвата кольца Ф. ХП и ускорению захвата по частоте, что вызывает ко,1ебательнып процесс захвата по фазе. I и. к « сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„, 4 8530 А 1 (594 Н 031 718 I ZCIIllI„„

ИЗОБРЕТЕНИЯ

ОПИСАНИЕ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 4171332/24-09 (22) 30.12.86 (46) 07.07.88. Бюл. ¹ 25 (72) Б. А. Андреев, А. С. Галин и E. И. Рубцов (53) 621.373.42 (088.8) (56) Патент США № 4117420, кл. 331 — 17, 26. 09.78.

Заявка ФРГ № 2! 59653, кл. Н 03 L 7 18, 01.09.77. (54) СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ (57) Изобретение относится к радиотехнике.

Цель изобретения — повышение быстродействия. Устр-во содержит опорный г-р 1, фазовый дискриминатор 2, датчик 3 нулевой разности частот, преобразователь 6 частоты, у-ль 7 постоянного тока, управляемый фильтр 8 нижних частот, управляемый г-р 9.

Введены сумматор 4, блок 5 выборки-запоIHHdHHH, содержащий ключи 11 и 12 и hoHденсатор 13, и вычитатель 10. Когда кольцо

ФАП находится в синхронизме, разность частот колебаний г-р3 1 и преобразовагеля

6 равна нулю. На выходе датчика 3 формируется сигнал низкого уровня, к-рым фильтр

8 переключен в состояние с большой постоянНоН времени. Ключ 11 открыт, ключ 12 закрыт. При поступлении команды на перестройку частоты изменяется настройка преобразователя 6 и соответственно настройка г-ра 9. Состояние датчика 3 изменяется на высокий уровень. Этим сш.налом постоянная времени фильтра 8 переключается на мин. значение. Запирается ключ 11, открывается ключ 12. Уменьшение постоянной времени фильтра 8 приводит к расширени1о полосы а захвата кольца ФАП и ускорению захвата по частоте, что вызывает колебательньш процесс захвата по фаз«. 1 ил. 408530

Изобретение относится к радиотехник и может быть использовано в устройствах формирования частот с фазовой автоподстройкой.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

На чертеже представлена электрическая структурная схема синтезатора частот.

Синтезатор частот содержит опорный геератор 1, фазовый дискриминатор (ФД) 2, атчик 3 нулевой разности частот, сумматор, блок 5 выборки-запоминания (БВЗ), пребразователь 6 частоты, усилитель 7 постояного тока, управляемый фильтр 8 нижних астот, управляемый генератор 9, вычитаель 10. При этом БВЗ 5 состоит из первого люча 11, второго ключа 12 и конденсатора

3. шейся разности напряжений на выходе ФД

2 и входе управления управляемого генератора 9.

Одновременно с переключениемпостоянной времени управляемого фильтра 8 в БВЗ

5 запирается второй ключ 12 и открывается первый ключ 11, до этого момента на конденсаторе 13 отслеживалось разностное напряжение с выхода вычитателя 10. После переключения первого 11 и второго 12 ключей напряжение на конденсаторе 13 фиксируется и подается на вход сумматора 4, в результате напряжение на выходе сумматора 4 становится таким, что напряжение на входе управляемого фильтра 8 становится равным напряжению на его выходе (происходит компенсация разности напряжений на выходе ФД 2), перезаряд емкости управляемого фильтра 8 прекращается и прекращается изменение частоты управляемого генератора 9, а так как частота управляемого генератора 9 в момент переключения равна номинальному значению, то переходный процесс на этом заканчивается. Продолжительность перестройки при таком управлении равна времени до первого нуля разности частот, т.е. определяется параметрами колебательности переходного процесса кольца фазовой автоподстройки, его периодом и амплитудой. Предельные значения этих параметров достигаются при выполнении условий самовозбуждения кольца фазовой автоподстройки.

50

Синтезатор частот работает следующим образом.

Когда кольцо фазовой автоподстройки аходится в синхронизме, разность частот олебаний опорного генератора 1 и преобраователя 6 частоты равна нулю. При этом а выходе датчика 3 нулевой разности форМируется сигнал низкого уровня, которым улравляемый фильтр 8 переключен в состояние с большей постоянной времени, первый ключ 11 БВЗ 5 открыт, а второй ключ

12 БВЗ 5 закрыт.

При поступлении команды на перестройу частоты изменяется настройка преобраователя 6 частоты и соответственно измеяется настройка управляемого генератора изменяется состояние выхода датчика 3 улевой разности на высокий уровень. Этим

Сигналом постоянная времени управляемого фильтра 8 переключается на минимальное значение, запирается первый ключ 11 и открывается ключ 12. Уменьшение постоянной

Времени управляемого фильтра 8 приводит к расширению полосы захвата кольца фазовой автоподстройки и ускорению захвата по частоте, что после захвата по частоте вызывает колебательный процесс захвата по фазе, при котором частота управляемого генератора 9 периодически проходит через требуемое значение, а разность частот колебаний опорного генератора 1 и колебаний с выхода преобразователя 6 частоты через нуль. При этом напряжение на управляющем входе управляемого генератора 9 отстает по фазе от напряжения на выходе ФД 2 за счет фазоBbIx сдвигов в управляемом фильтре 8.

В момент прохождения разности частот через нуль изменяется состояние выхода датчика 3 нулевой разности и происходит переключение постоянной времени управляемого фильтра 8 на максимальное значение. Это приводит к изменению характера переходного процесса с колебательного на апериодический и к замедлению отработки остав5

1О

il5

Напряжение на выходе вычитателя 10 определяется следующим образом. При закрытом первом ключе 11 на второй вход сумматора 4 подается нулевое напряжение

Цхх 4ц = 1- въа. <рд Култ, при открытом первом первом ключе 11 и закрытом втором ключе 12

Um,qwu = (- алых.фд 1- вых.улц ) Култ где U „, ц — напряжение на входе и выхох Р « х > фйll де управляемого фильтра 8 соответственно;

U „-напряжение на выходе ФД2;

К„. — коэффициент усиления УПТ

7.

Так как требуется 11ъх.л н4 = Us . ... то (1- них,рд, (- ьм.cp u ) Кунл = 1-)ъъ х. нн и окончательно где U» напряжение на выходе вычитателя 10;

u „„-,напряжение на выходе УПТ 7.

Таким образом, синтезатор частот сокращает длительность переходного процесса при перестройке частоты до (0,1 — 0,5)Т„„, где

Т, „„— постоянная времени управляемого фильтра 8.

1408530

Формула изобретения

Составитель Ю. Ковалев

Реда кто р Н. Туп и па Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Заказ 3360 56 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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

Синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные опорный генератор и фазовый дискриминатор, последовательно соединенные усилитель постоянного тока, управляемый фильтр нижних частот, управляемый генератор и преобразователь частоты, выход которого подключен к второму входу фазового дискриминатора и к первому входу датчика нулевой разности частот, второй вход и выход которого подсоединены соответственно к -выходу опорного генератора и к управляющему входу управляемого фильтра нижних чыстот, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, между выходом управляемого фильтра нижних частот и входом усилителя постоянного тока введены последовательно соединенные вычитатель, блок выборки-запоминания и сумматор, второй вход которого подключен к выходу фазового дискриминатора, управляющий вход блока выборки-запоминания соединен с выходом датчика нулевой разности частот, а второй вход вычитателя подсоединен к выходу усилителя постоянного гока.