Цифровой синтезатор частоты

 

ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ содержащий соединенные в кольцо перестраиваемый генератор , смеситель, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, импульсно-фазовый детектор и фильтр нижних частот последовательно, соединенные генератор опорной частоты и делитель частоты с постоянным коэффициентом деления, выход которого подключен к второму входу импульсно-фазового детектора, умножитель частоты, который включен между выходом генератора опорной частоты и другим входом смесителя , счетчик и цифроаналоговый . преобразователь, выход которого подключен к управляющему входу перестраиваемого генератора, о т л и чающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия при перестройке по диапазону частот, между выходом счетчика и входом цифроаналогового преобразователя введены последовательно соединенные первый сумматор , второй сумматор и регистр, а также формирователь одиночного ш пульса, инвертор и датчик кода, выход которого подключен к второму кодовому входу первого сумматора, выход которого соединен также с вторым кодовым входом второго сумматора , вход разрещения записи реi гистра, вход инвертора и вход обнуления счетчика объединены и под (Л ключены к выходу формирователя одиночного импульса, выход инвертора с соединен с входом разрешения счета счетчика, тактовьй вход формирователя одиночного импульса объединен с тактовьм входом счетчика и соединен с выходом генератора опорной частоты, а сигнальный вход формирователя одиночного импульса подключен к выходу делителя частоты с переменным коэффициентом деления.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5()4 Н 03 Ь 7 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3701082/24-09 (22) 09.02.84. (46) 07.08.85. Бюл. У 29 (72) А.И. Урьяс и Б.А. Трапезников (53) 621.373.42 (088.8) (56) Патент США 9 3401353, кл. 331"11, опублик. 10.09.68.

Авторское свидетельство СССР

В 915240, кл. Н 03 1 7/22 07.07.80. (54)(57) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ содержащий соединенные в кольцо перестраиваемый генератор, смеситель, делитель частоты с переменным коэф- фициентом деления, импульсно-фазовый детектор и фильтр нижних частот последовательно соединенные генератор опорной частоты и делитель частоты с постоянным коэффициентом деления, выход которого подключен к второму входу импульсно-фазового детектора, умножитель частоты, который включен между выходом генератора опорной частоты и другим входом смесителя, счетчик и цифроаналоговый преобразователь, выход которого под ключен к управляющему входу перестраиваемого генератора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения быстродействия при перестройке по диапазону частот, между выходом счетчика и входом цифроаналогового преобразователя введены последовательно соединенные первый сумматор, второй сумматор и регистр, а также формирователь одиночного импульса, инвертор и датчик кода, выход которого подключен к второму кодовому входу первого сумматора, выход которого соединен также с вторым кодовым входом второго сумматора, вход разрешения записи регистра, вход инвертора и вход обнуления счетчика объединены и подключены к выходу формирователя одиночного импульса, выход инвертора соединен с входом разрешения счета счетчика, тактовый вход формирователя одиночного импульса объединен с тактовым входом счетчика и соединен с выходом генератора опорной частоты, а сигнальный вход формирователя одиночного импульса подключен к выходу делителя частоты с переменным коэффициентом деления.

1172

40 где N — коэффициент умножения умножителя 2 частоты;, Й вЂ” частота генератора 1 опор- 45 ной частоты;

М и К вЂ . коэффициенты деления соответственно ДПКД 6 и делителя 5 частоты.

Импульс с выхода ДПКД 6 с перно- 50

M дом повторения Т = ††-- — посo f Д

Бык тупает на сигнальный вход ФОИ 10, на выходе которого формируется импульс длительностью, синхронизиро- 55 ванный с опорной частотой. Этот импульс через инвертор 11 поступает на вход счетчика 12, производя его

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах стабилизации дискретного множества частот радиоприемной радиопередающей и измерительной техники.

Цель изобретения — увеличение быстродействия при перестройке в диапазоне частот.

1Р

На чертеже представлена структур.ная электрйческая,.схема цифрового синтезатора частоты.

Цифровой синтезатор частоты содержит генератор 1 опорной частоты, умножитель 2 частоты, смеситель 3, перестраиваемый генератор 4, делитель 5 частоты с постоянным коэффициентом деления, делитель 6 частоты с переменным коэффициентом деле- 2р ния (ДКПД), импульсный фазовый детектор 7, фильтр 8 нижних частот (ФНЧ), цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 9, формирователь 10 одиночного импульса (ФОИ), инвертор 11, 25 счетчик 12, первый 13 и второй 14 сумматоры, регистр 15, датчик 16 кода.

Цифровой синтезатор частоты работает следующим образом.

Ю

ФОИ 10, инвертор 1 1, счетчик 12-, первый 13 и второй 14 сумматоры, регистр 15, ЦАП 9 и датчик 16 кода образуют блок автопоиска.

В режиме синхронизма периоды сле35 дования импульсов на выходе ДПКД 6 и делителя 5 частоты равны между собой. Выходная частота цифрового синтезатора частоты равна

О! 1 2 обнуление на время С и разрешает счет импульсов опорной частоты f на время (Т. - ). В счетчике 12 за это время формируется двоичное число, равное f (Г-С), и поступает на вход первого сумматора 13. На другой вход сумматора 13 с датчика 16 кода поступает код числа P которое равно

f (Т- ). Код числа Р поступает в инверсном коде и в первом сумматоре 13 происходит вычитание кодов, поступающих на его входы и в режиме синхронизма на выходе первого сумматора 13 будет число, равное нулю. Это число во втором сумматоре 14 складывается с числом на выходе регистра 15 и каждые Т р секунд выходным импульсом ФОИ

10 результат вновь записывается в регистр 15. Следовательно, в режиме синхронизма число на выходе регистра 15 и напряжение на выходе ЦАП 9 постоянны.

ФОИ 10 необходим для исключения сбоев в работе системы автоподстройки и формирует длительность импульс са, кратную периоду повторения опорной частоты f . !

При изменении коэффициента деления

ДПКД 6 изменяется период повторения импульсов на его выходе и становится равным Т1. За время (Т -".) на выходе счетчика 12. появляется число, равное

Йр(Т - ), а на выходе первого сумматора 13 появится число, равное

f.(Г, -T,). Это число просуммируется во втором сумматоре 14 с числом, находящимся в регистре 15 и, полученная сумма следующим импульсом с выхода ФОИ 10 вновь запишется в регистре 15, изменив его содержимое на некоторую величину. Это приращение через ЦАП 9 изменяет частоту перестраиваемого генератора 4 в сторону уменьшения расстройки. Этот процесс повторяется несколько раэ, пока частота повторения импульсов на выходе

ДПКД 6 не становится настолько близкой к f /К, что происходит захват в р кольце фазовой автоподстройки и система автоподстройки вновь переходит в устойчивое состояние синхронизма.

Таким образом, при смене коэффициента деления ДПКД 6 при.перестройке по диапазону частот упранляюшее напряжение на выходе ЦАП 9 иэмс..няется пропорционально иэмеппппв ;п.тоты перестраиваемого ге ер;гг< рл 4. При

1172011

T М и - Мпанп о о

СР гд е М„„„° M ср ° M м и» соответственно максимальный, средний и минимальный

Составитель Ю. Ковалев

Редактор А. Шандор Техред А.Кикемезей Корректор О.Тигор

Заказ 4917/52 Тираж 872

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва; Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "П

ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

11 этом выигрыш во времени установления пропорционален величине коэффициенты деления ДПКД(.

Использование предложенного цифрового синтезатора частоты позволит уменьшить время перестройки при одновременном снижении требований к линейности характеристики перестройки и точности начальной установки частоты по диапазону.