Цифровой управляемый генератор

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для повышения точности подстройки цифрового управляемого генератора. Цель изобретения достигается за счет введения в устройство первого фильтра 11 нижних частот, второго блока 7 добавления-вычитания импульсов , делителя 8 частоты, фазового дискриминатора 9 и фильтра 10 нижних частот , а также первого 12 и второго 13 формирователей опорного сигнала и новых функциональных связей. Кроме того, устройство содержит опорный генератор 1, первые блок 2 добавления-исключения импульсов , делитель 3 частоты, фазовый дискриминатор 4, а также первый 6 и второй 11 управляемые генераторы. Повышение точности подстройки достигается за счет последовательного включения двух делителей частоты с дробными коэффициентами деления , образованными кольцами ФАП 4, и выбором коэффициентов делений в первом и втором делителях частоты соответственно равными -1 и +1, что позволяет в п раз по сравнению с устройством-прототипом повысить точность подстройки. 3 ил. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 K 03 1 7/00

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Ж170;1 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ядро Юлеке

Aura

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4753455/21 (22) 27.07.89 (46) 15,07.92. Бюл. М 26 (71) Минский радиотехнический институт (72) С.А.Ганкевич (53) 621.373.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1297694, кл. Н 03 E 7/00, 1984 (и рототип), (54) ЦИФРОВОЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ ГЕНЕРАТ0Р (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для повышения точности подстройки цифрового управляемого генератора. Цель изобретения достигается за счет введения в устройство первого фильтра 11 нижних частот, второго блока 7 добавления-вычитания импульсов, делителя 8 частоты, фазового,,!Ж,, 1748247 А1 дискриминатора 9 и фильтра 10 нижних частот, а также первого 12 и второго 13 формирователей опорного сигнала и новых функциональных связей, Кроме того, устройство содержит опорный генератор 1, первые блок 2 добавления-исключения импульсов, делитель 3 частоты, фазовый дискриминатор 4, а также первый 6 и второй 11 управляемые генераторы. Повышение точности подстройки достигается за счет последовательного включения двух делителей частоты с дробными козффициентами деления, образованными кольцами ФАП 4, и выбором коэффициентов делений в первом и втором делителях частоты соответственно равными -1 и +1, что позволяет в п раз по ф сравнению с устройством-прототипом повысить точность подстройки. 3 ил.

1748247

Изобретение относится к импульсной ройства, выходом которого является второй технике и может быть использовано в циф- выход второго управляемого генератора 11. ровых устройствах синхронизации и синте- Каждый из блоков 2 и 7 добавления-вызаторах частот, читания импульсов содержит задающий геЦель изобретения — повышение точно- 5 нератор 14, формирователь 15, образующие сти подстройки фазы цифрового управляе- генератор 1, первый 16 и второй 17 RS-тригмого генератора. геры, элемент 18 задержки, первый элемент

На фиг. 1 приведена функциональная И-HE 19, счетный триггер 20, второй 21, схемацифровогоуправляемого генератора; третий 22 и четвертый 23 элементы И-НЕ. на фиг. 2 — функциональная схема блока 10 S-входы первого 16 и второго 17 RS-триггедобавления — вычисления импульсов и фор- ров являются соответственно первым и втомирователя опорного сигнала; на фиг. 3 — - рым управляющими входами блока 2 (7) схема опорного генератора. добавления-вычитания импульсов, инфорЦифровой управляемый генератор со- мационный вход которого подключен к пердер>кит опорный генератор 1, первый блок вым входам второго 21 и третьего 22

2 добавления-вычитания импульсов, пер- 15 элементов И-НЕ и через элемент 18 задервый делитель 3 частоты, первый фазовый жки к входам первого 16 и второго 17 RSдискриминатор 4, первый фильтр 5 нижних триггеров, инверсные выходы которых частот, первый управляемый генератор 6, подключены соответственно ко второму и второй блок 7 добавления-вычитания им- третьемувходампервогоэлемента И-НЕ19, пульсов, второй делитель 8 частоты, второй выход которого подключен ко входу счетноцифровой дискриминатор 9, второй. фильтр 20 го триггера 20, выход которого подключен

10 нижних частот, второй управляемый ге- ко второму входу второго элемента И-НЕ 21. нератор 11, первый 12 и второй 13 форми- Прямой выход первого RS-триггера 16 и инрователи опорного сигнала. версный выход второго RS-триггера 17 подПервый выход опорного генератора 1 ключены соответственно ко второму входу подключен к информационному входу пер- 25 третьего элемента И-НЕ 22 и к третьему вого блока 2 добавления-вычитания импуль- входу второго элемента И-НЕ 21, выходы сов, выход которого через первый делитель которых подключены соответственно к пер3 частоты подключен к первому входу пер- вому и второму входам четвертого элемента вого фазового дискриминатора 4, выход ко- И-НЕ 23 выход которого является выходом торого через первый фильтр 5 нижних 30 блока 2 (7) добавления-вычитания импульчастот подключен к управляющему входу сов. первого управляемого генератора 6, первый Каждый из формирователей 12 и 13 выход которого подключен к информацион- опорного сигнала (фиг, 2) содержит 0-тригному входу второго блока 7 добавления-вы- гер 23 и счетный триггер 24, Первым и вточитания импульсов и к первому входу 35 рым входами формирователя 12 (13) первого формирователя 12 опорного сигна- опорного сигнала являются соответственно ла, выход и второй вход которого подключе- синхровход и О-вход D-триггера 23, выход ны соответственно ко второму входу которогоподключенковходусчетноготригпервого фазового дискриминатора 4 и ко гера 24, выход которого является выходом второму выходу опорного генератора 1, Вы- 40 формирователя 12 (13) опорного сигнала. ход второго блока 7 добавления-вычитания Опорный генератор 1 (фиг, 3) содержит

: импульсов подключен через второй дели- последовательно включенные задающий гетель 8 частоты к первому входу второго фа- нератор 14 и формирователь 15 импульсов, зового дискриминатора 9, второй вход выходы которых являются соответственно которого подключен к выходу второго фор- 45 вторым и первым выходами опорного генемирователя 13 опорного сигнала. Выход ратора 1. второго фазового дискриминатора 9 под- Цифровой управляемый генератор раключен через второй фильтр 10 нижних час- ботает следующим образом, тот к управляющему входу второго Управление фазой производится с поуправляемого генератора 11, первый выход 50 мощью импульсов„S-вхо.которого подключен к первому входу второ- ды триггеров 16, 17, блока 2 го формирователя 13 опорного сигнала, вто- добавления-вычитания импульсов, и входы рой вход которого подключен ко второму соответствующих триггеров блока 7 добаввыходу первого управляемого генератора 6. ления-вычитания импульсов. При поступлеПервые и вторые управляющие входы пер- 55 нии импульса управления на S-вход вого 2 и второго 7 блоков добавления-вычи- триггера 17, последний перебрасывается в тания импульсов попарно обьединены и состояние "1" и с его инверсного выхода на образуют входную шину управления уст- входы элементов И-НЕ 19 и 21 подается

1748247 низкий уровень сигнала. В результате очередной импульс с выхода формирователя 15 импульсов не проходит на вход триггера 20, т.е, производится исключение импульса из последовательности, поступающей на вход делителя 3 частоты. При этом временное положение тактовых точек эталонного сигнала на выходе делителя 3 частота корректируется на отставание на дискрет, равный

Тог. Задержанный элементом 18 задержки импульс перебрасывает триггер 17 в исходное состояние. Величина задержки элемента 18 в сумме с задержкой переключения триггера 17 (16), должна быть не меньше длительности импульса на выходе формирователя 15 импульсов, При поступлении импульса управления на $-вход триггера 16 последний перебрасывается в состояние "1", на вход элемента

И-HE 19 подается сигнал запрета, а на вход элемента И-НЕ 22 сигнал разрешения. Очередной импульс с выхода формирователя 15 импульсов через. элементы И-Н Е 22, 23, минуя счетный триггер 20, поступает непосредственно на вход счетчика-делителя 3 частоты, т.е. на вход второго разряда делителя (первым разрядом делителя является счетный триггер 20), Это эквивалентно добавлению импульса в последовательность опорного генератора, При этом тактовые точки эталонного сигнала на выходе делителя 3 частоты получают временной сдвиг на дискрет, равный Tor в сторону опережения.

Задержанный элементом 18 задержки импульс перебрасывает триггер 16 в исходное состояние;

Эталонный сигнал, сформированный делителем 3 частоты, подается на вход фазового дискриминатора 4. Коэффициент пересчета делителя 3 частоты равен и, С учетом деления на два триггера 20 период эталонного сигнала равен Tcr= 2nTor.

На второй вход фазового дискриминаторэ 4 подается меандр с выхода формирователя 12 опорного сигнала. Рассмотрим работу последнего.

Импульсы с частотой управляемого генератора 6 поступают на синхровход триггера 23. осуществляя по своему фронту запись в триггер 23 информации, поступающей на его D-вход. В результате этого на выходе триггера 23 формируется сигнал, частота которого равна разности частот опорного генератора 1 и управляемого генератора 6. Делением частоты этого сигнала на два триггера 24 производится формирование меандра с длительностью полУпеРиоДа, Равной (и-1)Туг1. ПРоЦессы, происходящие во втором кольце фазовой автоподстройки частоты (ФАПС), аналогичны. Коррекция фазы управляемого генератора 6 на опережение на дискрет и од2 л и новременное вычитание импульса из последовательности, поступающей на вход

5 делителя 8 частоты, приводят к изменению временного положения тактовых точек эталонного сигнала (сдвигу) на временной ин1 тервал {Туг1 — — ТУ,1). При этом для и

10 восстановления синфазного режима во втором кольце ФАПЧ необходимо осуществить сдвиг фазы управляемого генератора 11 на

2 тг дискрет, равный 2 в сторону опережения. и

При коррекции фазы управляемого генера2л . тора 6 на отставание на дискрет и однои временном добавлении импульса в последовательность, поступающую на вход

20 делителя 8 частоты восстановление синфазного режима осуществляется сдвигом фазы управляемого генератора 11 на отставание

2т на дискрет, равный

Действительно, при условии, что п о = 1 1уг1

n-f

ИЛИ Tot = Tyr1

30 сдвиг тактовых точек эталонного сигнала в первом кольце ФАПЧ на дискрет Тог производится путем увеличения одного из периодов эталонного сигнала на .Тог., что

Тс1 = (2п+1)Тог = (2n-1)Tyr1 — Туг1.

Для восстановления синфазного режима в первом кольце ФВПЧ необходима

40 обеспечить условия выполнения равенства (2n+1(Тог =- (2п-1)Туг1

ГдЕ 1/Туг1 — ЧаСтОта улраВЛяЕМОГО ГЕНЕратОра 6, при которой обеспечивается восстановление синфазности.

Условием выполнения этого равенства является сдвиг фазы управляемого генера2ж тора на дискрет в сторону ог1зрежения.

О

Эталонный сигнал во втором кольце ФАПЧ при условии его одновременной коррекции путем увеличения одного из периодов на

Туг1 ИМЕЕТ ПЕрИОд Т С2 - 21тТ yr1 + Tyr1 ЧтО

1 соответствует

Т. c2 — 2(n+1)T — Туг2 + Туг2

55 О . Для восстановления синфазного режима во втором кольце ФАПЧ необходимо обеспечить условие выполнения равенства

Tc2 = 2(n+1)T уа + Т уг2, 1748247 где 1/Т yr2 — частота управляемого генера1 тора 11 во временном интервале, равном периоду зталонного сигнала, при которой обеспечивается восстановление синфазного режима.

Условием выполнения этого равенства является сдвиг фазы управляемого генера2 л торэ 11 на дискрет — в сторону опереже2 ния.

Процесс коррекции фазы управляемого генератора 11 на отставание осуществляется путем коррекции временного положения тактовых точек эталонных сигналов íà опережение.

Предлагаемое техническое решение по сравнению с известным обеспечивает более высокую точность подстройки фазы управляемого генератооа, В известном устройст2л ве дискрет подстройки Лр равен п

Предложенное техническое решение обеспечивает дискрет подстройки Лр равным

2 т, т,е, позволяет уменьшить его в п раз, Формула изобретения

Цифровой управляемый генератор, содержащий опорный генератор, первые блок добавления-вычитания импульсов, делитель частоты, фазовый дискриминатор и управляемый генератор, второй управляемый генератор, входная шина управления устройства подключена к первому и второму управляющим входам первого блока добавления-вычитания импульсов, информационный вход и выход которого подключены соответственно к первому выходу опорного генератора и к входу первого делителя частоты, выход которого подключен к первому входу первого фазового дискриминатора,отличающийся тем, что, с целью повышения точности подстройки фазы, в него введены первый и

5 второй фильтры нижних частот, пер-вый и второй формирователи опорного сигнала, вторые блок добавления-вычитания импульсов, фазовый дискриминатор и делитель частоты, выход

1Î первого формирователя опорного сигнала подключен к второму входу первого фазового дискриминатора, выход которого через первый фильтр нижних частот подключен к управляющему входу первого управляемого

15 генератора, первый выход которого подключен к информационному входу второго блока добавления-вычитания импульсов и к первому входу первого формирователя опорного сигнала, второй вход которого

20 подключен к второму выходу опорного генератора, входная шина управления устройства подключена к первому и второму управляющим входам второго блока добавления-вычитания импульсов, выход которо25 го подключен к входу второго делителя частоты, выход которого подключен к первому входу второго фазового дискриминатора, выход которого через второй фильтр нижних частот подключен к управляющему вхоЗО ду второго управляемого генератора, первый выход которого подключен к первому входу второго формирователя опорного сигнала, второй вход и выход которого подключены соответственно к второму выходу

35 первого управляемого генератора и к второму входу второго фазового детектора, второй выход второго управляемого генератора является выходом цифрового управляемого генератора, 40

1748247

1748247

Составитель А.Перфильев

Редактор Л.Пчолинская Техред M.Moðråíòàë Корректор М.Шароши

Заказ 251Î Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP

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

Производственно-издательский комбинат Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101