Синтезатор частот

 

1. СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, устройство вычитания импульсов, счетчик с переменньа коэффициентом пересчета, первый гене ратор пилообразного напряйсения, ком паратор и накапливающий сумматор, « выход переполнения которого соединен е управляющим входом устройства вычитания импульсов, о т л и ч а ю- . щ и и с я тем, что, с целью .повышения спек.тральнойчистоты выходного сигнала, между дополнительным выходом счетчика с переменным коэффици- . ентрм пересчет.а и вторым входом компаратора введен второй генератор Пилообразного Напряжения, управляювще входи которого объединены г. упгравляющимй входаыви Ьервого генератора пилообразного напряжения и подключены к соответствуявдим поразрядным выходам накапливающего сумматора. 2. Синтезатор по п. 1, о т л ичающийся тем, что каждый из генераторов пилообразного напряже ння выполнен в виде последовательно соединенных элемента с управляемым сопротивлением и конденсатора,парал-лельно которому включен транзисторный ключ, вход которого является-входом « генератора пилообразного напряжения, (П а входы управления элемента с управ,ляемым сопрЬтивлением являются управЛЯК1ВД1МИ входами генератора пилообраз .ного напряжения.

СООЗ ООВЕТСНИХ

СОЮ4АЛИФМЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ц, Н 03 В 19/00 р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИЙ OGOP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЬГГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СЮЩЕТИЗЬСТ ВУ н

J с (2i) 3467944/18-09 (22) 08.07.82 (46) 15.12.83. Вюл. 9 46 (72) И.Н.Гуревйч и l0.A.Íèêèòèí (53) 621.373.42(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 553738 кл. Н 03 В 19/ОО, 18.02.75., 2. Патент GOA 9 3976945, кл. 328-14, 24.08.76 (прототип). (54)(57) 1. СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, устройство вычита ния импульсов, счетчик с переменным коэффициентом пересчета, первый гене ратор пилообразного напряжения, компаратор и накапливающий сумматор, б выход переполнения которого соединен с управляющим входом устройства вычитания импульсов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше» ния спектральной чистоты выходного сигнала, между дополнительным выхо-:.Л0„;,,1 А дом счетчика с переменным коэффици-, ентом пересчета и вторым входом компаратора введен второй генератор пилообразного напряжения, .управляющие входЫ которого объединены с уп-.. равляющими входами Мерного генерато-. ра пилообразного напряжения и подключены к соответствующим поразрядным выходам накапливающего сумматора.

2. Синтезатор по а. 1, о т л и-. ч а ю шийся тем, что каждый из генераторов пилообразного напряжения выполнен в виде последовательно соединенных элемента с управляемым сопротивлением и конденсатора,парал-лельно которому включен транзисторный ключ, вход которого является. входомф генератора пилообразного напряжения, а входы управления элемента с управ.- ляемым сопротивлением являются управ.лннинми входами генератора лнлообрааного напряжения.

10б1235

Изобретение относится к радиотех-

Нике и может быть использовано для синтеза частот в радиопередающих, радиоприемных устройствах, а также в измерительной технике.

Известен синтезатор частот, содержа- . 5 щий опорный генератор и соединенные. в кольцо устройство вычитания импульсов, делитель с переменным коэффициентом пересчета и анализатор временного положения импульсов 1 ). 10

Однако наличие временного отклонения выходных импульсов такого синтезатора частот приводит к возникновению побочных спектральных составля" ющих,. 15

Наиболее близкий к предлагаемому синтезатор частот содержит последовательно соединенные опорный генератор, устройство вычитания импульсов, счетчик с переменным коэффициентом пересчета, первый генератор пилообразного напряжения, компаратор и накапливающий сумматор, выход пере--: полнения кОторого соединен с управI ляющим входом устройства вычитания, импульсов 2 .

Однако и данный синтезатор частот обладает недостаточно высокой спектральной чистотой выходных колебаний.

Цель изобретения — повышение спектральной чистоты выходного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные 35 опорный генератор, устройство вычитания импульсов, счетчик с переменным коэффициентом пересчета, первый генератор пилообразного напряжения, компаратор и накапливающий сумматор, 40 выход переполнения которого соединен с управляющим входом устройства вычитания импульсов, между дополнительным выходом счетчика с перемен" йым коэффициентом пересчета и вторым входом компаратора введен второй генератор пилообразного напряжения, управляющие выходы которого объединены с управляющими входами первого генератора пилообразного напряжейия и подключены к соответствующим пораз-50 рядным выходам накапливающего сумма тора. пульс, предшествующий И-му. Импульсы. с выхода компаратора 5 поступают на вход накапливающего сумматора 7„ увеличивая с каждым тактом число, записаннфе в памяти накапливающего сумматора 7 на величину Х < 1. Емкость накапливающего сумматора 7 выбрана равной единице и при переполнении на выходе переполнения накапливающего сумматора 7 сигнал,по которому устройство 2 вычитания импульсов не пропускает один импульс на вход счетчика 3. Суммарный коэффициент пересчета становится равным И+1.

Кроме того каждый из генераторов

f .55 пилообразного напряжения выполнен в виде последовательно соединенных элемента с управляющим сопротивлением и конденсатора, параллельно которому включен транзисторный ключ, вход которого является входом гене- 60 ратора пилообразного напряжения, а входы управления элемента с управляемым сопротивлением являются управляющими входами генератора пилообразного напряжения. 65

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого синтезатора частот.

Синтезатор частот содержит опорный генератор 1, устройство 2 вычитания импульсов, счетчик 3 с перемЬнным коэффициентом пересчета, первый генератор пилообразного напряжения (ГПН) 4, компаратор 5, второй генератор пилообразного напряжения (ГПН) б, накапливающий сумматор 7, транзисторный ключ 8, конденсатор 9, элемент с унравляющим сопротивлением

10, резистор 11.

Синтезатор частот работает следующим образом.

Опорный Генератор 1 создает равномерную импульсную последовательность с постоянной частотой следования f В исходном состоянии устройство 2 вычитания импульсов пропускает все импульсы на вход счетчика 3, который выделяет на своем основном выходе каждый И-й входной импульс, а на дополнительном выходе — каждый, имТаким образом, на основном и дополнительном выходах счетчика 3 остаются квазипериодические последовательности импульсов заданной частоты, сдвинутые один относительно другого, 1 на период опорного колебания т = о о

Каждый импульс на дополнительном выходе счетчика 3 вызывает пилообразное изменение напряжения на выходе второго ГПН б, Через время Т импульс на основном выходе счетчика 3 вызывает пилообразное изменение напряжения на выходе первого ГПН 4. Скорость нарастания обоих напряжений на выходах ГПН 4 и 6 в каждом цикле различна и определяется кодом на выходе накапливающего сумматора 7. Однако скорость нарастания напряжения на выходе первого ГПН 4 выше скорости нарастания напряжения на выходе второго ГПН б. В момент времени, когда эти напряжения становятся равными, на выходе компаратора 5 генерируется выходной импульс синтезатора. Разница в скорости нарастания напряжений на выходе ГПН 4 и б выбрана

1061235

Составитель Ю. Ковалев

Редактор М. Келемеш Техред С.Мигунова Корректор A. Дзяткб

Заказ 10057/56 Тираж 936

BHHHGH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 таким образом, чтобы величина временного сдвига выходных импульсов синтезатора относительно импульсов на основном выходе счетчика 3 была пропорциональна коду на выходе накап-. ливающего сумматора 7. При одинаковом законе изменения напряжения на выходах ГПН 4 и 6 их собственная нелинейность и изменение питающего напряжения не влияют на спектральную чистоту выходного колебания. В случаей) использования в простейших нелинейных ГПН 4 и 6 в виде Rc-цепи, величины сопротивлений элементов с управляемым сопротивлением 10 прямо пропор- . циональны коду A на выходе накапли- gg вающего сумматора 7, а емкости С конденсаторов 9 выбраны одинаковыми.

Каждый импульс с дополнительного .выхода счетчика 3 открывает транзисторный ключ 8 второго ГПН 6, через который разряжается конденсатор 9.

По окончании импульса начинается заряд конденсатора 9 через элемент

10 и резистор 11. Напряжение на конденсаторе 9 изменяется по экспоненциальному закону

0 „= Е 3- " 3 где i„= C(KA+R }, К - коэффициент пропорциональности;

R - сопротивление резистора 11;

E — напряжение источника питания.

Через времй То на основном выходе З5 счетчика 3 появляется импульс, который открывает транзисторный ключ 8 первого ГПН 4. По окончании этого импульса начинается заряд конденI сатора 9 первого ГПН 4 с постоянной времени т = С КА

t - T о зн K(1 1- ) гзн, L

Импульс на выходе компаратора 5 генерируется в момент равенства- напРяже"ий ."гн. и "Гон . Из этого

1 условия нетрудно определить

Л = тв ---- --г э 2 а величина временного сдвига выходной последовательности синтезатора относительно последовательности на основном выходе счетчика 3:

KA

"2

С T = Т 2 юТ ъ 0 0 I< r 0,:1 "2, !В

Максимальная величина задержки при

A=A должна быть равна То, поэтом с му выбнрается R т.е. з А

А мсфкс

К. 3 = --"-- ° о

А мсикс

Таким образом, .величина временного сдвига прямо пропорциональна вычисленному коду временного отклонения импульсов на основном выходе счетчика 3 от импульсов равномерной (гипотетической) последовательности, а не зависит от нелинейного заказ на нарастания напряжения на выходе

ГПН 4 и 6 и от величины напряжения питания Е. В результате выходная последовательность сИнтезатора частот не отличается от равномерной и не содержит побочнйс спектральных составляющих (при идеальном .компараторе 5).