Цифровой синтезатор частот

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах обработки информации, автоматике и измерительной технике. Цель изобретения - уменьшение времени перестройки и повышение спектральной чистоты. Устройство содержит делитель частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД) 1, импульсно-фазовый детектор 2, фильтр 3 нижних частот, перестраиваемый генератор 4, двоичный делитель 5, блок 6 коммутации, блок 8 управления. В устройство введены второй ДПКД 7 и блок 9 управления. Произведение коэффициентов деления M-ДПКД 1, N-ДПКД 7 и делителя 5 К выбирают из соотношения M.N.K=CONST. Для уменьшения времени перестройки по частоте и улучшения чистоты спектра величину коэф. N устанавливают таким образом, чтобы произведение M.N.K сохранялось практически постоянным во всем рабочем диапазоне частот. При большом диапазоне изменения частоты выходного сигнала, снимаемого с выхода ДПКД 7, частота перестраиваемого генератора 4 будет изменяется в незначительных пределах, а следовательно, время перестройки незначительно. 1 ил.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

».">!} 4 Н 03 1. 7/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4289774/24-09 (22) 27.07.87 (46) 07.09.89. Бюл. М- 33 (71) Новгородский »»олитехнический институт (72) Г.П.Афоненко, С.Н.Бритин, С.M.Âàãóíèí и А.Т.Трофимов (53) 621.373.42 (088.8) (56) Заявка Японии !» 57-34935, кл. H 03 !. 7/18, 26.07.82.

Патент США Ф 3354403, кл. 31 — 18, 21. 11. 67. (54) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ (57) Изобретение относится к радиотехнике и м.б. использовано в устр- вах обработки информации, автоматике и измерительной технике. Цель изобретения — уменьшение времени перестройки и повышение спектральной чистоты, Устр-во содержит делитель частоты с переменным коэффициентом

„„SU„, 1506551 А1

2 деления (ДПКД) 1, импул ьс но-фаз овый детектор 2,фильтр 3 нижних частот, перестраиваемъп» r-p 4, двоичный делитель 5, блок 6 коммутации, блок 8 управления. В устр-во введены второй ДПКД 7 и блок 9 управления.

Произведение коэффициентов деления

m-ДПКД 1, и-ДПКД 7 и делителя 5 !с выбирают иэ соотношения m и 1 — сопяt. Для уменьшения времени перестройки по частоте и улучшения чистоты спектра величину коэф. п устанавливают т.обр., чтобы произведение m n k =охранялось практически постоянным во всем рабочем диапазоне частот. При большом диа-. пазоне изменения частоты выходного сигнала, сш»маемого с выхода ДПКД 7, частота перестраиваемого г-ра 4 из-. меняется в незначительных пределах, а следовательно, время перестройки незначительно. 1 ил.

1506551

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах обработки информации, автоматике и в измерительной технике. .Цель изобреи.ения — уменьшение времени перестройки и повышение спектральной чистоты.

На чертеже представлена структурная электрическая схема цифрового 10 синтезатора частот °

Цифровой синтезатор частот содержит первый делитель 1 частоты с переменным коэффициен . ом деления 1,ДПКД), импульсно-фазовый детектор (ИФД) 2, 15 фильтр Э нижних частот, перестраиваемый генератор 4, дво11чной делитель 5, блок 6 коммутации, второй

ДПКД 7, первый блок 8 управления, второй блок 9 управления. 20

Цифровой синтезатор частот работает следующим образом.

Сигнал с выхода перестраиваемого генератора 4 с частотой, поступает на двоичный делитель 5, с выходов каждого из разрядов которого сигналы поступают на соответствующие поразрядные входы блока 6 коммутации.Частота сигнала на выходе блока коммутации fII кратна частоте f, с некото- 30 рым двоичным коэффициентом k

1 и

f,/k, lpek= 2, где1= 1, 2,..., 1., Ь вЂ” число октав, которые перекрывает цифровой синтезатор ча1.25

40 сать в виде тот.

Выбор требуемого коэффициента k. осуществляется при помощи управляющих сигналов с соответствующих поразрядных выходов первого блока 8 управления.

Второй ДПКД 7 имеет переменный коэффициент деления и и,пройдя второй ДПКД 7 сигнал с частотой f, подается на вход первого ДПКД 1 с коэффициентом депения m который при 4 водит частоту выходного колебания к опорной частоте f ИФД 2. Процесс перестройки цифрового синтезатора частот продолжается до тех пор, пока не наступит синхронизация с точ50 ностью до фазы перестраиваемого генератора 4, управляемого напряжением с выхода фильтра 3. Условие синхронизации достигается при г = т-f„.

Изменение частоты выходного сиг55 нала происходит путем смены коэффициента деления m первогп Д!1КД 1.

Условие синхронизации можно эапи1,muk

Для уменьшения времени перестройки по частоте и улучшения ч11стоты спектра величина коэффициента и устанавливается так, чтобы произведение

m u-k сохранялось практически посто-. янным во всем рабочем диапазоне частот. В этом случае нри большом диапазоне изменения частоты выходного сигнала цифрового синтезатора частот, ксторый снимается с выхода второго

ДПКД 7, частота перестраиваемого генератора 4 изменяется в незначительных пределах, а следовательно, время пере< тройки незначительно. При этом коэффициент k выбирается таким, чтобы частота f изменялась в пределах одной октавы, а коэффициент п с помощью второго блока 9 у.правления задается с точностью до целочисленных соотношений обратно пропорциональным коэффициенту .и в пределах каждой октавы. В этом случае диапазон перестройки управляемого генератора 1/N часть октавы, где N — число различнь1х значений коэффициентов. Пусть, например, необ одимо сформировать сетку частот в диапазоне

100 — 800 кГц с интервалом t кГц.

Величина коэффициента m принимает значения 100-800 при центральной частоте перестраиваемого генерато-ра 4 f,. 8000 кГц. Отношение

fgìàêñ/f ñ мин= 8 °

На основании условия синхронизации произведение коэффициентов деления на центральной частоте о= m и k = — = 8000.

Отсюда значение коэффициента и из условия обратной пропорциональности с точностью до цез1очисз1енного значения коэффициента m в пределах каждой октавы и заданного коэффициента k " о 1 1 п = ent + — ) > Til 1с 2з где ent — целая час ть ныражен11я.

Если возможные з 1ачения частоты

f с разобьем на три октав11 и коэффициенты k пог.1едоват":1ьно принимают значения 4, 2 ii I, .I о н пр1де 1ах каждой из октав ко 1ф11ц11 IIT и изменяется в д11а11аэ 11 ",0-10,,l коэффициент Ill при 1 1м и.1и1 няг1< iI т

1506 551 группы входов — к соответствующим поразрядным выходам первого блока формула изобретения

Цифровой синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления, импульснофазовый детектор, фильтр нижних частот, перестраиваемый генератор и двоичный делитель и блок коммутации, поразрядные входы первой группы входов которого подключены к соответствующим поразрядным выходам двоичного счетчика, а поразрядные входы второй

Составитель Ю.Ковалев

Редактор С.Патрушева Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Заказ 5446/55

Тираж 884

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССХГ

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101

100 до 800. Диапазон частот перестраиваемого генератора 4 в этом случае уменьшается до величины 7640-8360 кГц, Отношение Е, „ „, /6, „„, = 1,094.

Уменьшение относительнего диапазона перестройки генератора обеспечивает значительный выигрыш в быстродействии и он практически полностью определяется числом возможных значений коэффициента деления и.

Второй б. ок 9 управления может быть выполнен в виде блока памяти, в ячейке которого записывается код коэффициента п, а адресом для него является код коэффициента m. управления, уста «овочный выхо,i кото5 рого соединен с входом уст, вки пе — вого делителя частоты с переменным коэффициентом деления, при этом второй вход импульсно-фазового детектора является входом опорной частоты

10 цифрового синтезатора частот, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения времени перестройки и повышения спектральной чистоты, между установочным выходом первого

15 блока управления и сигнальным входом первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления введены последовательно соединенные второй блок управления и второй дели20 тель частоты с переменным коэффициентом деления, сигнальный вход которого подключен к выходу блока коммутации,при этом произведение коэффициентов деления первого

25 делителя частоты с переменным коэффициентом деления m второго делителя частоты с переменным коэффициентом деления и и двоичного делителя k выбирается из соотношения

3p m u k const.