Синтезатор частот

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для генерации сетки частот в широкополосных радиопередающих и радиоприемных устройствах. Цель изобретения - расширение диапазона непрерывной перестройки частоты. Для достижения цели в синтезатор частот введены ключ 27, многовходовый элемент И-НЕ 28, счетчик 29, инвертор 30 и их отличительные связи. Непрерывная перестройка осуществляется во всем рабочем диапазоне частот. Ошибка установки нового значения управляющего напряжения незначительна и отрабатывается цепью ФАПЧ. Диапазон непрерывной перестройки частоты равен всему рабочему диапазону частот и расширяется в (F<SB POS="POST">макс</SB>-F<SB POS="POST">мин</SB>)/S<SB POS="POST">1</SB><SP POS="POST">.</SP>S<SB POS="POST">2</SB>(T<SB POS="POST">0</SB>-1/F<SB POS="POST">мин</SB>) раз, где F<SB POS="POST">макс</SB>, F<SB POS="POST">мин</SB> - максим. и миним. частоты рабочего диапазона частот, S<SB POS="POST">1</SB> - эквивалентная крутизна управления управляемым генератором 7, S<SB POS="POST">2</SB> - эквивалентная крутизна х-ки преобразования фазового детектора 3, T<SB POS="POST">0</SB> - период частоты сравнения на выходе детектора 3. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБИИК (5н 4 Н 03 1 7/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1385293 (21) 4346041/24-09 (22) 12.11.87 (46) 07.09.89. Бюл. М - 33 (72) С.А. Беличенко (53) 62!.373.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !

1 1385293, кл ° H 03 L 7/!8, 24.11.86. (54) СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ (57) Изобретение относится к радиотехнике и м.б. использовано для генерации сетки частот в широкополосных радиопередающих и радиоприемных устр-вах. Цель изобретения — расширение диапазона непрерывной перестройки частоты. Для достижения цели в синтезатор частот введены ключ 27, „„SU„„) 506552 A 2

2 многовходовый элемент И вЂ” HE 28, счетчик 29, инвертор 30 и их отличительные связи. Непрерывная перестройка осуществляется во всем рабочем диапазоне частот. Ошибка установки нового значения управляющего напряже" ния незначительна и отрабатывается цепью ФАЛЧ. Диапазон непрерывной пе" рестройки частоты равен всему ра6очему диапазону частот и расширяется в (f м )/S, S (T 1/f „„) макс мин NaKCH< и миним ° частоты рабочего диапазона частот, S — эквивалентная крутизна управ-! пения управляемым г-ром 7, S< — эквивалентная крутизна х-ки преобразования фазового детектора 3, Тд — период частоты сравнения на выходе детектора 3. 1 ил.

1506552

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для генерации сетки частот в широкополосных радиопередающих и радиоприемных устройствах и является усовершенствованием изобретения по ант.св. Ф 1385293.

Цель изобретения — расширение диапазона непрерывной перестройки частоты.

На чертеже представлена структурная электрическая схема синтезатора частот.

Синтезатор частот содержит опорный генератор 1, делитель 2 частоты с фиксированным коэфАициентом деления (ДФКД), фазовый детектор 3, первый генератор 4 стабильного тока (ГСТ), второй ГСТ 5, фильтр 6 нижних частот, управляемый генератор 7, делитель 8 частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД), преобразователь 9 кода, датчик 10 кода, первый ключ 11, регистр 12 сдвига, второй ключ 13, первый иннертор 14, третий ключ 15, RS — триггер 16, первый элемент И-ИЛИ 17, второй элемент

И-ИЛИ 18, элемент 19 задержки, первый элемент ИЛИ 20, второй элемент

ИЛИ 21,формирователь 22 импульсов, первый блок 23 запоминания, блок 24 вычисления промежуточного коэффициента деле ния,блок 25 коммутации, второй блок 26 запоминания, четвертый ключ 27, многовходовой элемент И-НЕ 28, счетчик 29 и второй инвертор 30.

Синтезатор частот работает следующим образом.

В исходном состоянии управляемый генератор 7 вырабатывает сигнал с частотой f<, задаваемый при помощи коэффициента деления N ДПКД 8 и за счет работы кольца фазовой автоподстройки, в состав которого входят также фазовый детектор 3, первый и второй ГСТ 4 и 5, фильтр 6, первый и второй элементы И-ИЛИ 17 и 18, опорный генератор 1 и ДФКД 2. Последовательности импульсов на входах фазового детектора 3 имеют одинаковый период повторения и нулевой Аазовый сдвиг. На первом управляющем нходе преобразователя 9 кода сигнал отсутствует и »а кодовые входы

ДПКД 8 через преобразователь 9 кода поступает без изменения код частоты с выхода датчика 10 кода. После окончания набора нового значения

55 частоты f z на установочном выходе датчика 10 кода появляется импульс установки и на кодовых выходах датчика 10 кода появится информация о новом значении частоты f . Импульс установки поступает на второй упранляющий вход преобразователя 9 кода, который производит обработку кодов.

На его первом информационном выходе устанавливается либо уровень "Лог.0", либо уровень "Лог.1" и занисимости от знака разности частот Г -Г . На втором информационном выходе преобразователя 9 кода устанавлинается код числа и равного количеству дополнительных периодов частоты сравнения на входе фазового детектора

3, необходимых для непрерывной перестройки в диапазоне частот.

На выходе RS-триггера 16 устанавливается уровень "Лог. 1", под действием которого на кодовых выходах преобразователя 9 кода появляется код промежуточного коэффициента деления NÄ, пропорциональный разности между предшествующим значением частоты f и новым значением fz . Импульс установки через элемент 19 задержки, задержанный на время формирования кода N n поступает на вход обнуления ДФбД 2, нв вход второго элемента ИЛИ 21 и через первый элемент ИЛИ 20 на вход обнуления

ДПКД 8. Оба делителя частоты обнуляются и по сигналу с выхода .формирователя 22 происходит установка коэффициента деления ДПКД 8 N 4p

Начинается промежуточный цикл деления, необходимый для того, чтобы импульсы с выходов ДФКД 2 и ДПКД 8 появились на входах фазового детектора 3 в последовательности и с задержкой, необходимыми для формирования фазоным детектором 3 нового значения управляющего напряжения, соответствующего установленному значению частоты

Последовательность появления импульсов на входах фазового детектора

3 и время задержки определяются знаком и величиной расстройки. В зависимости от знака расстройки при помощи второго ключа 13 инвертора 14, первого и второго элементов И-ИЛИ 17 и 18 входы фазового детектора 3 подключаются либо к выходу ДПКД 8, либо к выходу ДФКД 2. Подключение входов фазового детектора 3 осуществля1506552

ДС Т

Маке мнн

Дс + Ьс

Аи 1 т s s т

+ мин о ется по сигналу "Лог, 1" с первого выхода регистра 12 при поступлении импульса установки на вход первого ключа 11. По сигналу "Лог. 0" с выхода второго инвертора 30 счетчик

29 переходит в режим счета с емкостью и. На выходе многовходового элемента И-НЕ 28 в случае п ) 0 устанавливается уровень "Лог.0" и четвертый ключ 27 закрывается.

С появлением импульса на выходе

ДПКД 8 на втором выходе регистра 12 появляется уровень "Лог.1", который блокирует ДПКД 8. При этом на выходах преобразователя 9 кода появляется код N, соответствующий новому значению частоты f . При появлении на выходе ДФКД 2 и-го импульса, на выходе многовходового элемента И-НЕ

28 появляется сигнал "Лог ° 1" и четвертый ключ 27 открывается. Следующий импульс с выхода ДФКД 2 поступает в зависимости от знака расстройки либо на первый, либо на второй входы фазового детектора 3 и одновременно на первый вход третьего ключа 15.

По его выходному сигналу происходит запись информации о новом значении частоты f< в преобразователе 9 кода.

Одновременно с этим снимается блокировка с ДПКД 8, его коэффициент деления устанавливается равным N и начи L нается новый цикл деления.

Блок 25 коммутации служит для подключения к кодовым выходам преобразователя 8 кодов либо кода частоты с выхода датчика кода 10, либо кода промежуточного коэффициента деления N д с выхода блока 24 вычисления, который осуществляет обработку кодов с выхода датчика 10 кода и первого блока 23 запоминания. На первом информационном выходе блока

24 вычисления появляется информация о знаке перестройки. Первый блок 23 запоминания служит дпя записи информации о новом значении частоты f по сигналу, поступающему на третий управляющий вход преобразователя кода 9, и хранения этой информации для вычисления промежуточного коэффициента деления N „< .

Второй блок 26 запоминания служит для записи характеристики управления

y (U) управляемого генератора

7 и характеристики преобразования

U = () фазового детектора 3, Алгоритм работы блока ?4 вычисления описывается следующим выражением:

5 1Г - l

М =f т (n+1) - -- — -ы вр s o Ба

IN - 1!

N, (n+1 — — — --Л-) р

SI Si Tî

10 где Т - — период частоты сравнения о на выходе фазового детектора 3, — — — эквивалентная крутизна

I f y -f,l, управления управляемым генератором 7.

Значения U u U определяются по хранимой во втором блоке 26 запоминания характеристике управления

Юд-U4

25 ltd-t,l

f= (U), S = -- — — — — эквивалентная крутизна характеристики преобразования фазового детектора 3.

Значения t u t< определяются по записанной во втором блоке 26 запо30 минания характеристике преобразования U=(f(t), п — количество дополнительных периодов Т частоты сравнения на входе фазового детектора 3, необходимых для непрерывной перестройки в диапазоне частот, Максимальная длительность непрерывйой перестройки d с „„, при n=0 находится иэ условия N „р мнн =1 (If -f 1 1

Д t (1

Т макс 1 S ° S 1макс o f

1 Д !

В хУдшем слУчае Г, = Гмнн где ммнк минимальная частота рабочего диапа45 зона частот

Длительность д г.А,„, дополняющая

dt до периода Т

dt Т

ДОО D ма кс мнн и определяется как целая часть выражения

1506552

Знак перестройки определяется знаком разности где f „ — максимальная частота рабочего диапазона частот.

Формула изобретения

Синтезатор частот по авт.св. N 1385293, о т л и ч а юСоставитель 10, Ковалев

Редактор С.Патрушева Техред М.Коданич Корректор Т.Малец

Заказ 5447/56 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

%-Ni

f -f

Т о

В синтезаторе частот непрерывная перестройка осуществляется во всем рабочем диапазоне частот. Ошибка установки нового значения управляющего напряжения незначительна и отрабатывается цепью фаэовой автоподстройки частоты. Диапазон непрерывной перестройки частоты равен всему рабочему диапазону частот и расширяf eaxc Е мни ется в — — — — — — 1 — раз, S, S(Т,— — — ) мин шийся тем, что, с целью расширения диапазона непрерывной переСтройки частоты, введены последовательно соединенные второй инвертор, счетчик и многовходовой элемент

И-НЕ, при этом первые входы первого и второго элементов И-ИЛИ, первый вход третьего ключа подключены к выходу делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления через дополнительно введенный четвертый ключ, второй вход которого соединен с выходом многовходового элемента

И-НЕ, вход второго инвертора подключен к первому выходу регистра сдвига, счетный и информационный входы счетчика соединены соответственно с выходом делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления и с вторым информационным выходом преобразователя кодов, при этом вторым информационным выходом преобразователя кодов является второй информационный выход блока вычисления промежуточного коэффициента деления.