Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией

Предлагаемая полезная модель относится к радиотехнике и может использоваться в качестве возбудителя передатчика с частотной модуляцией и гетеродина приемника без подачи модулирующего сигнала. Техническим результатом является значительное улучшение динамических, спектральных и модуляционных характеристик цифрового синтезатора частот с частотной модуляцией. Для этого в известное устройство введены последовательно соединенные источник модулирующего сигнала, управляемый аттенюатор и ключ.

Полезная модель относится к радиотехнике и может использоваться в качестве возбудителя передатчика с частотной модуляцией и гетеродина приемника без подачи модулирующего сигнала.

Известен цифровой синтезатор частот (ЦСЧ) с частотной модуляцией (ЧМ), построенный по однокольцевой схеме импульсно-фазовой автоподстройки частоты (ИФАПЧ) с делителем частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД) в цепи обратной связи, в котором для получения частотно-модулированного сигнала на выходе синтезатора используется двухточечный способ введения ЧМ, когда модулирующий информационный сигнал поступает на модулирующий вход управляемого генератора (УГ) и через инвертор и интегратор - на модулирующий вход фазового модулятора, включенного между выходом ДПКД и входом частотно-фазового детектора (см. а.с. СССР 1774465, МКИ 8 Н03С 3/10, Н03L 7/18, 1992 г.).

Достоинством такого способа введения ЧМ является возможность получения сравнительно равномерной амплитудно-частотной модуляционной характеристики (АЧМХ) в широком диапазоне модулирующих частот.

Недостаток известного ЦСЧ в том, что для стабилизации уровня девиации ЧМ сигнала используется дополнительный контур автоподстройки, который может ухудшать быстродействие при переключении частот особенно в синтезаторах с очень высоким быстродействием (например, с применением микросхем с дробным ДПКД).

Второй недостаток этого ЦСЧ состоит в следующем.

В однокольцевом ЦСЧ весьма жесткие современные требования одновременно к динамическим, спектральным и модуляционным характеристикам в большинстве случаев бывает невозможно выполнить, так как они являются взаимно противоречивыми.

Известно, что система ИФАПЧ ЦСЧ представляет собой фильтр нижних частот по отношению к шумам опорной частоты и фильтр верхних частот по отношению к шумам УГ. Если необходимо подавить шумы колебания опорной частоты до требуемых значений, надо использовать узкополосную петлю ИФАПЧ. Но в этом случае не будут выполняться требования по быстродействию и не компенсируются собственные шумы УГ, для чего нужна широкополосная петля ИФАПЧ.

С другой стороны, если спроектировать однокольцевой ЦСЧ со сравнительно широкой полосой частот, что и требуется для быстродействующего синтезатора, тогда шумы опорного генератора после повышения частоты путем умножения пропорционально коэффициенту деления N в ДПКД до выходной частоты будут определять основные шумы на выходе синтезатора. Таким образом, в однокольцевом ЦСЧ практически невозможно одновременно получить высокое быстродействие и чистый спектр выходного сигнала. К тому же и введение частотной модуляции в однокольцевой ЦСЧ приводит к дополнительным противоречиям между динамическими, спектральными и модуляционными характеристиками.

Известен также ЦСЧ с ЧМ, построенный по двухкольцевой схеме ИФАПЧ с последовательным включением двух колец (см. патент на полезную модель 56747 от 17.04.2006 года), в котором функции частотообразования и модуляции разделены между первым и вторым кольцами ИФАПЧ, что несколько уменьшает известные противоречия. Двухточечная модуляция осуществляется по модулирующим входам УГ в первом и втором кольцах. Первое кольцо работает на одной фиксированной частоте, которая является опорной для второго кольца. Во втором кольце ИФАПЧ осуществляется широкодиапазонная перестройка частот и частотная модуляция при высоком быстродействии. В этом ЦСЧ с ЧМ при введении модулирующего сигнала по модулирующим входам двух отдельных УГ (по УГ в первом кольце и по УГ во втором кольце) происходит некоторое взаимовыравнивание в результирующей АЧМХ на одной несущей частоте.

Однако получить ровную АЧМХ в широком диапазоне модулирующих и несущих частот на выходе этого ЦСЧ с ЧМ весьма трудно, так как второе кольцо перестраивается в широком диапазоне несущих частот и должно быть быстродействующим. Для быстродействующего кольца ИФАПЧ обычно имеет место некоторый выброс в АЧМХ в районе частоты среза петлевого фильтра нижних частот (ФНЧ). Если даже сделать очень пологую АЧМХ на одной несущей частоте (и этим ухудшить быстродействие), то на разных несущих частотах в широкодиапазонном ЦСЧ все равно будут значительные неровности характеристики, что в ряде случаев не позволяет уложиться в заданные требования по отклонению АЧМХ.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является двухкольцевой ЦСЧ (см. патент на полезную модель 70059 от 13. 08. 2007 года), который принят за прототип.

Блок-схема устройства-прототипа представлена на фиг.1, где введены следующие обозначения:

1 - опорный генератор (ОГ);

2 и 7 - первый и второй делители частоты с фиксированным коэффициентом деления (ДФКД);

3 и 8 - первый и второй частотно-фазовый детекторы (ЧФД);

4 и 9 - первый и второй фильтры нижних частот (ФНЧ);

5 и 11 - первый и второй управляемые генераторы (УГ);

6 и 12 - первый и второй делители частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД);

23 - микроконтроллер (МК);

24 - фильтр верхних частот (ФВЧ);

25 - инвертирующий усилитель (ИНВ УС);

26 - интегратор (ИНТ);

27 - буферный усилитель (БУ);

28 - квадратурный модулятор (КМ);

29 - выходной усилитель устройства (Вых. Ус);

30 - фазовращатель на 90° (ФВ);

31 - первый балансный модулятор (БМ1);

32 - второй балансный модулятор (БМ2);

33 - сумматор (СУМ);

34 - внутренний усилитель квадратурного устройства (Вн. Ус.).

Устройство-прототип содержит последовательно соединенные опорный генератор ОГ 1, первый ДФКД 2, первый ЧФД 3, первый ФНЧ 4, первый УГ 5 и первый ДПКД 6, выход которого соединен со вторым входом первого ЧФД 3; последовательно соединенные второй ДФКД 7, второй ЧФД 8, второй ФНЧ 9, второй УГ 11 и второй ДПКД 12, выход которого соединен со вторым входом второго ЧФД 8, при этом выход первого УГ 5 соединен со входом второго ДФКД 7, а также микроконтроллер МК23, управляющая шина которого соединена с управляющими входами второго ДФКД 7, второго ЧФД 8, первого ДПКД 6 и второго ДПКД 12; последовательно соединенные ФВЧ 24, инвертирующий усилитель ИНВ УС 25 и интегратор ИНТ 26, при этом вход ФВЧ 24 соединен с выходом второго ФНЧ 9; последовательно соединенные буферный усилитель БУ 27, квадратурный модулятор КМ 28 и выходной усилитель устройства Вых. Ус.29, выход которого является выходом устройства, причем КМ 28 состоит: из ФВ 30, синфазный выход которого через первый вход первого БМ 31 соединен с первым входом СУМ 33, а квадратурный выход ФВ 30 через первый вход второго БМ 32 соединен со вторым входом СУМ 33, выход которого через внутренний усилитель Вн. Ус.34 квадратурного модулятора КМ 28 соединен со входом выходного усилителя устройства Вых. Ус.29, а вход БУ 27 соединен с выходом второго УГ 11 и входом ДПКД 12. При этом на второй вход первого БМ 31 поступает так называемое единичное опорное напряжение "+1" (обычно равное половине напряжения питания всего КМ 28), второй вход второго БМ 32 соединен с выходом ИНТ 26, а вход ФВ 30, который является входом КМ 28, соединен с выходом БУ 27.

Устройство-прототип работает следующим образом.

В ЦСЧ функционируют два последовательно соединенных кольца ИФАПЧ и схема автокомпенсации побочных составляющих выходного сигнала.

Первое кольцо ИФАПЧ узкополосное, работает на одной фиксированной частоте и выполнено на основе последовательно соединенных первого УГ 5, первого ДПКД 6, первого ЧФД 3 и первого ФНЧ 4, выход которого соединен с управляющим входом УГ 5. На опорный вход первого ЧФД 3 поступает от ОГ 1 через первый ДФКД 2 опорный импульсный сигнал с достаточно высокой частотой сравнения, что при узкой полосе пропускания кольца позволяет осуществить значительное подавление помех, кратных частоте сравнения в управляющем сигнале, поступающем с выхода первого ФНЧ 4 на управляющий вход УГ 5, и получить на его выходе спектрально чистый сигнал, который является опорным для второго кольца ИФАПЧ.

Второе кольцо ИФАПЧ на основе последовательно соединенных второго УГ 11, второго ДПКД 12, второго ЧФД 8, второго ФНЧ 9, выход которого соединен с управляющим входом УГ 11 является быстродействующим, может работать в диапазоне очень высоких частот. На опорный вход второго ЧФД 8 поступает с выхода первого УГ 5 через второй ДФКД 7 достаточно чистый сигнал со сравнительно высокой частотой сравнения (при работе с дробным ДПКД). Тем самым происходит уменьшение коэффициента умножения во втором кольце и соответствующее снижение уровня шумов на выходе синтезатора.

В синтезаторе второй УГ 11 промодулирован по частоте управляющим напряжением с выхода второго ФНЧ 9, в котором есть составляющие от "помехи дробности", т.е. имеется паразитная частотная модуляция (ПЧМ), а значит паразитная фаза сигнала меняется по закону интеграла от этой частоты. Для значительного ослабления возникшей ПЧМ сигнала УГ 11 управляющее напряжение с выхода ФНЧ 9 поступает через ФВЧ 24 (т.е. разделительный конденсатор, не пропускающий постоянную составляющую управляющего напряжения), инвертирующий усилитель ИНВ УС 25 (для формирования противофазного компенсирующего сигнала) и интегратор 26 на второй вход второго БМ 32, а на первый вход второго БМ 32 поступает высокочастотный (ВЧ) сигнал с квадратурного выхода фазовращателя ФВ 30, сдвинутый по фазе на 90° относительно сигнала с выхода УГ 11. На вход ФВ 30 через БУ 27

поступает ВЧ сигнал с выхода УГ 11. При этом на выходе второго БМ 32 формируется квадратурный балансно-модулированный сигнал с паразитной фазовой модуляцией (ФМ), который поступает на второй вход сумматора СУМ 33. На первый вход первого БМ 31 поступает синфазный сигнал с синфазного выхода ФВ 30, а на второй вход первого БМ 31 подается так называемое единичное опорное напряжение, равное половине напряжения питания. При этом на выходе первого БМ 31 формируется синфазный балансно-модулированный сигнал с паразитной фазовой модуляцией (ФМ), который поступает на первый вход сумматора СУМ 33.

В результате квадратурного сложения сигналов, поступающих на первый и второй входы СУМ 33 соответственно с выходов БМ 31 и БМ 32, на выходе сумматора СУМ 33 формируется ВЧ сигнал со значительно ослабленной паразитной ФМ, т.е. имеет место существенное подавление побочных составляющих выходного сигнала ЦСЧ. С выхода СУМ 33 этот ВЧ сигнал со значительно подавленной ПЧМ поступает на вход внутреннего усилителя ВН УС 34 в квадратурном модуляторе КМ 28. Усиленный ВЧ сигнал с выхода ВН УС 34, являющегося одновременно выходом КМ 28, поступает на вход выходного усилителя предлагаемого устройства ВЫХ УС 29, где усиливается до заданного уровня и поступает на выход устройства.

Управляющая шина от МК 23 представляет собой стандартный трехпроводный интерфейс, где по трем проводам поступают в последовательном двоичном коде импульсные сигналы: 1) тактовые импульсы; 2) информационный сигнал; 3) импульс разрешения записи передаваемой информации в один из блоков синтезатора.

По управляющей шине от МК 23 сигналы управления в последовательном двоичном коде поступают на первый ДПКД 6, второй ДПКД 12, второй ЧФД 8 и второй ДФКД 7 для их включения в рабочее состояние на заданную частоту и режим. По сигналам управления от МК 23 меняется режим работы второго ЧФД 8 по току: в переходном режиме ток с выхода ЧФД 8 большой, а значит полоса пропускания кольца ИФАПЧ и быстродействие большое, в режиме синхронизма ток с выхода ЧФД 8 мал и полоса пропускания кольца

уменьшается до значения, необходимого для обеспечения требуемого подавления побочных составляющих в спектре выходного сигнала ЦСЧ.

Недостаток устройства-прототипа состоит в следующем.

В этом устройстве-прототипе частотная модуляция в синтезатор не вводится, так как модулирующий сигнал для ЦСЧ с квадратурной схемой автокомпенсации является в данном случае помехой и будет подавлен схемой автокомпенсации, как и другие побочные составляющие несущего колебания.

Для устранения указанного недостатка в устройство, содержащее последовательно соединенные опорный генератор, первый делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, первый частотно-фазовый детектор, первый фильтр нижних частот, первый управляемый генератор и первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен со вторым входом первого частотно-фазового детектора; последовательно соединенные второй делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, второй частотно-фазовый детектор, второй фильтр нижних частот, второй управляемый генератор и второй делитель частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен со вторым входом второго частотно-фазового детектора; при этом выход первого управляемого генератора соединен со входом второго делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления, а также микроконтроллер, управляющая шина которого соединена с управляющими входами второго делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления, второго частотно-фазового детектора, первого и второго делителей частоты с переменным коэффициентом деления; последовательно соединенные буферный усилитель, квадратурный модулятор и выходной усилитель устройства, выход которого является выходом устройства, а вход буферного устройства соединен с выходом второго управляемого генератора и входом второго делителя частоты с переменным коэффициентом деления, причем квадратурный модулятор состоит: из фазовращателя на 90°, синфазный выход которого через первый вход первого балансного модулятора соединен с первым входом сумматора, а квадратурный

выход фазовращателя на 90° через первый вход второго балансного модулятора соединен со вторым входом сумматора, выход которого через внутренний усилитель квадратурного модулятора соединен со входом выходного усилителя устройства, при этом на второй вход первого балансного модулятора поступает единичное опорное напряжение, второй вход второго балансного модулятора соединен с выходом интегратора, а вход фазовращателя на 90°, который является входом квадратурного модулятора, соединен с выходом буферного усилителя; последовательно соединенные фильтр верхних частот и инвертирующий усилитель, причем вход фильтра верхних частот соединен с выходом второго фильтра нижних частот, введены последовательно соединенные источник модулирующего сигнала, управляемый аттенюатор и ключ, второй вход которого соединен с выходом инвертирующего усилителя, а выход ключа соединен со входом интегратора, при этом управляющие входы ключа и управляемого аттенюатора соединены с управляющей шиной микроконтроллера.

Блок-схема предлагаемого устройства представлена на фиг.2, где введены следующие обозначения:

1 - опорный генератор (ОГ);

2, 7 - первый и второй делители частоты с фиксированным коэффициентом деления (ДФКД);

3, 8- первый и второй частотно-фазовые детекторы (ЧФД);

4, 9 - первый и второй фильтры нижних частот (ФНЧ);

5 и 11 - первый и второй управляемые генераторы (УГ);

6 и 12 - первый и второй делители частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД);

23 - микроконтроллер (МК);

24 - фильтр верхних частот (ФВЧ);

25 - инвертирующий усилитель (ИНВ УС);

26 - интегратор (ИНТ);

27 - буферный усилитель (БУ);

28 - квадратурный модулятор (КМ);

30 - фазовращатель на 90° (ФВ);

31 - первый балансный модулятор (БМ1);

32 - второй балансный модулятор (БМ2);

33 - сумматор (СУМ);

34 - внутренний усилитель (Вн. Ус.);

35 - источник модулирующего сигнала (ИМС);

36 - управляемый аттенюатор (УА);

37 - ключ (КЛ).

Предлагаемое устройство содержит последовательно соединенные опорный генератор ОГ 1, первый делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления ДФКД 2, первый частотно-фазовый детектор ЧФД 3, первый фильтр нижних частот ФНЧ 4, первый управляемый генератор УГ 5 и первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления ДПКД 6, выход которого соединен со вторым входом первого ЧФД 3; последовательно соединенные второй ДФКД 7, второй ЧФД 8, второй ФНЧ 9, второй УГ 11 и второй ДПКД 12, выход которого соединен со вторым входом второго ЧФД 8; при этом выход первого УГ 5 соединен со входом второго ДФКД 7, а также микроконтроллер МК 23, управляющая шина которого соединена с управляющими входами второго ДФКД 7, второго ЧФД 8, первого ДПКД 6, второго ДПКД 12, УА 36, КЛ 37; последовательно соединенные буферный усилитель БУ 27, квадратурный модулятор КМ 28 и выходной усилитель устройства Вых. Ус 29, выход которого является выходом устройства, причем КМ 28 состоит: из ФВ 30, синфазный выход которого через первый вход первого БМ 31 соединен с первым входом СУМ 33, а квадратурный выход ФВ 30 через первый вход второго БМ 32 соединен со вторым входом СУМ 33, выход которого через внутренний усилитель Вн. Ус.34 квадратурного модулятора КМ 28 соединен со входом выходного усилителя устройства Вых. Ус.29, а вход БУ 27 соединен с выходом второго УГ 11 и входом второго ДПКД 12; последовательно соединенные фильтр верхних частот ФВЧ 24 и инвертирующий усилитель ИНВ УС 25, причем вход фильтра верхних частот ФВЧ 24 соединен с выходом второго фильтра нижних частот ФНЧ 9, последовательно

соединенные ИМС 35, УА 36 и КЛ 37, второй вход которого соединен с выходом ИНВ УС 25, а выход КЛ 37 через ИНТ 26 соединен со вторым входом второго БМ 32. При этом на второй вход первого БМ 31 поступает так называемое единичное опорное напряжение "+1" (обычно равное половине напряжения питания всего КМ 28), а вход ФВ 30, который является входом квадратурного модулятора КМ 28, соединен с выходом БУ 27.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В этом синтезаторе функционируют два последовательно соединенных кольца ИФАПЧ и схема автокомпенсации побочных составляющих выходного сигнала (в режиме работы ЦСЧ в качестве гетеродина приемника) и введения частотной модуляции (в режиме работы ЦСЧ в качестве возбудителя передатчика).

Первое кольцо ИФАПЧ узкополосное, работает на одной фиксированной частоте и выполнено на основе последовательно соединенных первого УГ 5, первого ДПКД 6, первого ЧФД 3 и первого ФНЧ 4, выход которого соединен с управляющим входом УГ 5. На опорный вход первого ЧФД 3 поступает от ОГ 1 через первый ДФКД 2 опорный импульсный сигнал с достаточно высокой частотой сравнения, что при узкой полосе пропускания кольца позволяет осуществить значительное подавление помех, кратных частоте сравнения в управляющем сигнале, поступающем с выхода первого ФНЧ 4 на управляющий вход УГ 5, и получить на его выходе спектрально чистый сигнал, который является опорным для второго кольца ИФАПЧ.

Второе кольцо ИФАПЧ на основе последовательно соединенных второго УГ 11, второго ДПКД 12, второго ЧФД 8, второго ФНЧ 9, выход которого соединен с управляющим входом УГ 11, является быстродействующим, может работать в диапазоне очень высоких частот. На опорный вход второго ЧФД 8 поступает с выхода первого УГ 5 через второй ДФКД 7 достаточно чистый сигнал со сравнительно высокой частотой сравнения (при работе с дробным ДПКД). Тем самым происходит уменьшение коэффициента умножения во втором кольце и соответствующее снижение уровня шумов на выходе синтезатора.

В режиме работы синтезатора в качестве гетеродина приемника для дополнительного ослабления ПЧМ сигнала УГ 11 (например, от "помех дробности" при использовании дробного ДПКД) управляющее напряжение с выхода ФНЧ 9 поступает через ФВЧ 24 (т.е. разделительный конденсатор, не пропускающий постоянную составляющую управляющего напряжения), инвертирующий усилитель ИНВ УС 25 (для формирования противофазного компенсирующего сигнала), КЛ 37 (включенный по управляющему входу от МК 23 для прохождения только компенсирующего сигнала с выхода ИНВ УС 25), и интегратор 26 на второй вход второго БМ 32, а на первый вход второго БМ 32 поступает высокочастотный (ВЧ) сигнал с квадратурного выхода фазовращателя ФВ 30, сдвинутый по фазе на 90° относительно сигнала с выхода УГ 11. На вход ФВ 30 через БУ 27 поступает ВЧ сигнал с выхода УГ 11. При этом на выходе второго БМ 32 формируется квадратурный балансно-модулированный сигнал с паразитной фазовой модуляцией (ФМ), который поступает на второй вход сумматора СУМ 33. На первый вход первого БМ 31 поступает синфазный сигнал с синфазного выхода ФВ 30, а на второй вход первого БМ 31 подается так называемое единичное опорное напряжение, равное половине напряжения питания. При этом на выходе первого БМ 31 формируется синфазный балансно-модулированный сигнал с паразитной фазовой модуляцией (ФМ), который поступает на первый вход сумматора СУМ 33.

В результате квадратурного сложения сигналов, поступающих на первый и второй входы СУМ 33 соответственно с выходов БМ 31 и БМ 32, на выходе сумматора СУМ 33 формируется ВЧ сигнал со значительно ослабленной паразитной ФМ, т.е. имеет место существенное подавление побочных составляющих выходного сигнала ЦСЧ. С выхода СУМ 33 этот ВЧ сигнал со значительно подавленной ПЧМ поступает на вход внутреннего усилителя ВЫ УС 34 в квадратурном модуляторе КМ 28. Усиленный ВЧ сигнал с выхода ВН УС 34, являющегося одновременно выходом КМ 28, поступает на вход выходного усилителя предлагаемого устройства ВЫХ УС 29, где усиливается до заданного уровня и поступает на выход устройства.

При работе синтезатора в режиме частотно-модулированного возбудителя передатчика происходит подача модулирующего напряжения от ИМС 35 через управляемый аттенюатор УА 36, ключ КЛ 37 и интегратор ИНТ 26 на второй вход второго БМ 32, а на первый вход второго БМ 32 поступает ВЧ сигнал с квадратурного выхода фазовращателя ФВ 30, сдвинутый по фазе на 90° относительно сигнала с выхода УГ 11. При этом ключ КЛ 37 по сигналу с управляющего входа от МК 23 открыт для прохождения модулирующего сигнала по первому входу и закрыт по второму входу для сигнала с выхода ИНВ УС 25. На выходе второго БМ 32 формируется квадратурный балансно-модулированный сигнал (промодулированный информационным сигналом от ИМС 35), который поступает на второй вход сумматора СУМ 33. На первый вход первого БМ 31 поступает синфазный сигнал с синфазного выхода ФВ 30, а на второй вход первого БМ 31 подается так называемое единичное опорное напряжение, равное половине напряжения питания. При этом на выходе первого БМ 31 формируется синфазный сигнал, который поступает на первый вход сумматора СУМ 33.

В результате квадратурного сложения сигналов, поступающих на первый и второй входы СУМ 33 соответственно с выходов БМ 31 и БМ 32, на выходе сумматора СУМ 33 формируется ВЧ сигнал, промодулированный по частоте информационным сигналом от ИМС 35. С выхода СУМ 33 этот ЧМ сигнал поступает на вход внутреннего усилителя ВН УС 34 в квадратурном модуляторе КМ 28. Усиленный ЧМ сигнал с выхода ВН УС 34, являющегося одновременно выходом КМ 28, поступает на вход выходного усилителя предлагаемого устройства ВЫХ УС 29, где усиливается до заданного уровня и поступает на выход устройства.

По управляющей шине от МК 23 сигналы управления в последовательном двоичном коде поступают на управляющие входы первого ДПКД 6, второго ДПКД 12, второго ЧФД 8, второго ДФКД 7, для их включения в рабочее состояние на заданную частоту и режим, а также на управляющие входы УА 36 КЛ 37. По сигналам управления от МК 23 меняется режим работы второго ЧФД 8 по току: в переходном режиме ток с выхода ЧФД 8 большой, а значит

полоса пропускания кольца ИФАПЧ и быстродействие большое, в режиме синхронизма ток с выхода ЧФД 8 мал и полоса пропускания кольца уменьшается до значения, необходимого для обеспечения требуемого подавления побочных составляющих в спектре выходного сигнала ЦСЧ.

По сигналам управления от МК 23 на управляющий вход УА 36 можно оперативно подстроить уровень модулирующего сигнала, поступающего от ИМС 35, чтобы получить оптимальный уровень девиации частоты, обеспечивающий максимальную дальность радиосвязи.

В предложенном устройстве АЧМХ выходного сигнала получается ровной на любой несущей частоте синтезатора в отличие от ЧМ в кольце ИФАПЧ, что позволяет легко выполнить заданные требования по неравномерности АЧМХ в диапазоне несущих и модулирующих частот.

Возможность осуществления предлагаемого устройства определяется тем, что вводимые блоки типовые и могут быть выполнены на широко известных микросхемах. Цифровая часть синтезаторов выполняется на микросхемах ЦСЧ с ИФАПЧ разных фирм. При этом в одной микросхеме могут быть один или два независимых ЦСЧ с целочисленным ДПКД (Integer-N) или с дробным (Fractional-N). Например, микросхемы LMX2364, LMX 2470 фирмы National Semiconductor представляют собой двойной синтезатор с двумя раздельными контурами регулирования: один с дробным ДПКД (ДДПКД), другой - с обычным. Аналогично этому микросхема ADF4252 фирмы Analog Devices и другие. Схема инвертирующего усилителя построена на основе последовательно соединенных малошумящего операционного усилителя на микросхеме OP27GS фирмы Analog Devices и операционного усилителя AD822AR фирмы Analog Devices. Интегратор также выполнен на операционном усилителе AD822AR фирмы Analog Devices. Буферный усилитель и выходной усилитель выполнены по схеме усилителя с общим эмиттером на транзисторах типа BFR520 фирмы Philips. В качестве квадратурного модулятора используется микросхема U2790B фирмы ATMEL. Схема управляемого аттенюатора УА 36 построена на основе последовательно соединенных цифрового потенциометра на микросхеме AD8402AR10 и операционного усилителя

AD822AR фирмы Analog Devices. Ключевые устройства могут быть выполнены на микросхеме МС14053В фирмы Motorolla.

Таким образом, в предложенном ЦСЧ с ЧМ имеется возможность не только повысить чистоту спектра выходного сигнала в режиме его работы в качестве гетеродина приемника, но и осуществить ЧМ при работе его в качестве возбудителя передатчика с оптимальными характеристиками. Причем в отличие от известных схем ЦСЧ с ЧМ, когда ЧМ осуществляется в кольце ИФАПЧ и имеются отмеченные выше трудности при получении требуемой АЧМХ в широком диапазоне модулирующих и несущих частот, в предложенном ЦСЧ с ЧМ можно получить ровную АЧМХ на любой несущей частоте в широком диапазоне модулирующих частот.

Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, первый делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, первый частотно-фазовый детектор, первый фильтр нижних частот, первый управляемый генератор и первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен со вторым входом первого частотно-фазового детектора; последовательно соединенные второй делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, второй частотно-фазовый детектор, второй фильтр нижних частот, второй управляемый генератор и второй делитель частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен со вторым входом второго частотно-фазового детектора; при этом выход первого управляемого генератора соединен со входом второго делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления, а также микроконтроллер, управляющая шина которого соединена с управляющими входами второго делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления, второго частотно-фазового детектора, первого и второго делителей частоты с переменным коэффициентом деления; последовательно соединенные буферный усилитель, квадратурный модулятор и выходной усилитель устройства, который является выходом устройства, а вход буферного устройства соединен с выходом второго управляемого генератора и входом второго делителя частоты с переменным коэффициентом деления, причем квадратурный модулятор состоит: из фазовращателя на 90°, синфазный выход которого через первый вход первого балансного модулятора соединен с первым входом сумматора, а квадратурный выход фазовращателя на 90° через первый вход второго балансного модулятора соединен со вторым входом сумматора, выход которого через внутренний усилитель квадратурного модулятора соединен со входом выходного усилителя устройства, при этом на второй вход первого балансного модулятора поступает единичное опорное напряжение, второй вход второго балансного модулятора соединен с выходом интегратора, а вход фазовращателя на 90°, который является входом квадратурного модулятора, соединен с выходом буферного усилителя; последовательно соединенные фильтр верхних частот и инвертирующий усилитель, причем вход фильтра верхних частот соединен с выходом второго фильтра нижних частот, отличающийся тем, что введены последовательно соединенные источник модулирующего сигнала, управляемый генератор и ключ, второй вход которого соединен с выходом инвертирующего усилителя, а выход ключа соединен со входом интегратора, при этом управляющие входы ключа и управляемого аттенюатора соединены с управляющей шиной микроконтроллера.

7032