Генератор качающейся частоты

 

ГЕНЕРАТОР КАЧАЩЕЙСЯ ЧАСТОТЫ (ГКЧ), содержапщй последовательно соединенные управляемый генератор, первый элемент совпадения, счетчик, первьй реверсивный счетчик, компаратор , второй элемент совпадения и второй реверсивный счетчик, последовательно соединенные первьй инвертор, третий элемент совпадения, второй инвертор и четвертый элемент совпадения , третий инвертор, выход которого подключен к другому входу третьего элемента совпадения, а также цифро-аналоговый преобразователь, выход которого подключен к управляющему входу управляемого генератора, при этом второй вход первого элемента совпадения объединен с входом третьего инвертора и является входом импульсов первого интервала времени ГКЧ, вход первого инвертора объединен с разрешающим входом первого реверсивного счетчика и является входом импульсов второго интервала времени ГКЧ, второй выход компаратора соединен с вторым входом четвертого элемента совпадения, выход второго инвертора подключен также к второму входу второго элемента совпадения, третий вход которого объединен с третьим входом четвертого элемента совпадения и является входом вспомогательной частоты ГКЧ, выход второго элемента совпадения подключен к входу Вычитание первого реверсивного счетчика, вход Сложение которого i объединен с входом Сложение второго реверсивного счетчика и подключен (Л к выходу четвертого элемента совпадения , а второй вход счетчика является установочным входом ГКЧ, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости перестройки при обеспечении коррекции частоты , введены блок запоминания и посо :о эо з: ледовательно соединенные цифровой генератор функций и сумматор, выход которого соединен с входом цифро-аналогового преобразователя, при этом выходы параллельного кода второго ND реверсивного счетчика подключены к соответствующим входам сумматора, выходы блока запоминания подк-аючены к соответствующим входам компаратора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .

РЕСПУБЛИК (1% (И) з(д) Н 03 В 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OfHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«1

I (21) 3412107/18-09 (22) 23.03.82 (46) 23.08.84. Бюл. ll! 31 (72) С.Я.Бейлин (53) 621.373.42(088.8) (56) 1. Патент Великобритании

ll! 2048595, кл. Н 03 С 3/08, опублик. 1980.

2. Патент ФРГ У 2164007, кл. Н 03 В 3/04, опублик. 1979 (прототип) . (54)(57) ГЕНЕРАТОР КАЧАЮЩЕЙСЯ ЧАСТОТЫ (ГКЧ), содержащий последовательно соединенные управляемый генератор, первый элемент совпадения, счетчик, первый реверсивный счетчик, компаратор, второй элемент совпадения и второй реверсивный счетчик, последова-. тельно соединенные первый инвертор, третий элемент совпадения, второй

l инвертор и четвертый элемент совпадения, третий инвертор, выход которого подключен к другому входу третьего элемента совпадения, а также цифро-аналоговый преобразователь, выход которого подключен к управляющему входу управляемого генератора, при этом второй вход первого элемента совпадения объединен с входом третьего инвертора и является входом импульсов первого интервала времени

ГКЧ, вход первого инвертора объединен с разрешающим входом первого реверсивного счетчика и является входом импульсов второго интервала времени

ГКЧ, второй выход компаратора соединен с вторым входом четвертого элемента совпадения, выход второго инвертора подключен также к второму входу второго элемента совпадения, третий вход которого объединен с третьим входом четвертого элемента совпадения и является входом вспомогательной частоты ГКЧ, выход второго элемента совпадения подключен к входу "Вычитание" первого реверсивного счетчика, вход "Сложение" которого объединен с входом "Сложение" второ- Е го реверсивного счетчика и подключен к выходу четвертого элемента совпадения, а второй вход счетчика является установочным вхоцом ГКЧ, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения скорости перестройки при обеспечении коррекции текущей частоты, введены блок запоминания и последовательно соединенные цифровой генератор функций и сумматор, выход которого соединен с входом цифро-аналогового преобразователя, при этом выходы параллельного кода второго реверсивного счетчика подключены к соответствующим входам сумматора, выходы блока запоминания подключены к соответствующим входам компаратора.

1109862

Изобретение относится к области радиоизмерений и предназначено для использования в радиоизмерительной аппаратуре, в частности в анализато5 рах спектра.

Известен ГКЧ,, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, первый и второй делители с переменным коэффициентом деления, первый счетчик, цифро-аналоговый преобразователь, аттенюатор, сумматор, фильтр, перестраиваемый генератор, счетчик и компаратор, а также второй счетчик, вход которого подключен к

15 вгходу первого счетчика, частотный детектор, выход которого подключен к другому входу компаратора, а также элементы запоминания Г11.

Недостатком данного ГКЧ является 20 невысокая скорость перестройки и большая погрешность частоты в диапазоне.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ГКЧ, содержащий последовательно соединенные управляемый генератор, первый элемент совпадения, счетчик, первый реверсивньп счетчик, компаратор, второй элемент совпадения и второй 30 реверсивный счетчик, последовательно соединенные первый инвертоф, третий элемент совпадения, второй инвертор и четвертый элемент совпадения, третий инвертор, выход которого 35 подключен к другому входу третьего элемента совпадения, а также цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к управляющему входу управляемого генератора, при 10 этом второй вход первого элемента совпадения объединен с входом третьего инвертора и является входом импульсов первого интервала времени

ГКЧ, вход первого инвертора объединен 45 с разрешающим входом первого реверсивногЬ счетчика и является входом импульсов второго интервала времени

ГКЧ, второй выход компаратора соединен с вторым входом четвертого элемента совпадения, выход .второго инвертора подключен также к второму входу второго элемента совпадения, третий вход которого объединен с третьим входом четвертого элемента совпадения и является входом вспомогательной частоты ГКЧ, выход второго элемента совпадения подключен к входу "Вычитание" первого реверсивного счетчика, вход "Сложение" которого объединен с входом Сложение" второго реверсивного счетчика и подключен к выходу четвертого элемента совпадения, а второй вход счетчика является установочным входом ГКЧ (23.

Недостатком известного ГКЧ является недостаточно высокая скорость перестройки при обеспечении коррекции текущей частоты.

Целью изобретения является повышение скорости перестройки при обеспечении коррекции текущей частоты.

Поставленная цель достигается тем, что в ГКЧ, содержащий последовательно соединенные управляемый генератор, первый элемент совпадения, счетчик, первый реверсивный счетчик, компаратор, второй элемент совпадения и второй реверсивный счетчик, последовательно соединенные первый инвертор, третий элемент совпадения, второй инвертор и четвертый элемент совпадения, третий инвертор, выход которого подключен к другому входу третьего элемента совпадения, а также цифро-аналоговый преобразователь, выход которого подключен к управляющему входу управляемого генератора, при этом второй вход первого элемента совпадения объединен с входом третьего. инвертора и является входом импульсов первого интервала времени

ГКЧ, вход первого инвертора объединен с разрешающим входом первого реверсивного счетчика и является входом импульсов второго интервала времени

ГКЧ, второй выход компаратора соединен с вторым входом четвертого элемента совпадения, выход второго инвертора подключен также к второму входу второго элемента совпадения, третий вход которого объединен с третьим входом четвертого элемента совпадения и является входом вспомогательной частоты ГКЧ, выход второго элемента совпадения подключен к входу "Вычитание" первого реверсивного счетчика, вход "Сложение" которого объединен с входом "Сложение" второго реверсивного счетчика и подключен к выходу четвертого элемента совпадения, а второй вход счетчика является установочным входом ГКЧ, введены блок запоминания и последовательно соединенные цифровой генератор функций и сумматор, выход которого соеди1109862 нен с входом цифро-аналогового преобразователя, при этом выходы параллельного кода второго реверсивного счетчика подключены к соответствующим входам сумматора, выходы блока запоминания подключены к соответствующим входам компаратора.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого ГКЧ

ГКЧ содержит управляемый генератор 1, первый элемент 2 совпадения, счетчик 3, первый реверсивный счетчик

4, компаратор 5, второй реверсивный счетчик 6, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 7, второй элемент 8 совпадения, третий и четвертый элементы 9 и 10 совпадения, первый, второй и третий инверторы 11-13, блок 14 запоминания, цифровой генератор 15 функций и сумматор 16.

ГКЧ работает следующим образом.

Счетчик 3 подсчитывает колебания управляемого генератора 1 в пределах первого интервала времени и передает

25 во время второго интервала времени в реверсивный счетчик 4 код фактичес кого значения частоты, который затем сравнивается компаратором 5 с кодом расчетного значения текущей частоты.

Компаратор 5 управляет вторым и четвертым элементами 8 и 10 совпадения, в результате чего импульсы вспомогательной частоты заполняют первый и второй реверсивные счетчики 4 и 6 в прямом или обратном направлении до 35 тех пор, пока накопившийся код числа в первом реверсивном счетчике 4 не уравняется с кодом расчетного значения текущей частоты, получаемым от блока 14 запоминания до завершения 40 первого интервала времени. Регулирующее напряжение формируется ЦАП 7 от кода числа, накапливаемого во втором реверсивном счетчике 6 и поступающего через сумматор 16. 45

Установка счетчика 3 производит" ся до начала действия импульса первого интервала времени. Элемент 2 совпадения пропускает импульсы часто50 ты У от управляемого генератора 1 к счетчику 3 во время действия первого интервала времени. Третий элемент 9 совпадения срабатывает от воздействия инвертированных с помощью первого и третьего инверторов 11 и 13 импуль"

55 сов первого и второго интервалов времени, когда значение их на входе

ГКЧ равно логическому нулю, и с помощью второго инвертора 12 снимает запрет на прохоящение импульсов Частоты

У„ с второго и четвертого элементов

8 и 10 совпадения .

Цифровой генератор 15 функций может быть реализован в виде счетчика в случае нелинейной частотной модуляции, как это имеет место в большинстве ГКЧ, а сумматор — в виде комбинационной схемы. В этом случае на счетчик подают последовательность импульсов неизменной частоты, а накапливаемый в нем код числа через сумматор 16 попадает на ЦАП 7, где формируется ступенчатое напряжение

"лестница

Наличие вспомогательной частоты

1„аЙ» обеспечивает цифровое интегрирование корректирующего воздействия на частоту управляемого генератора

1, входная цепь которого выполняет также функцию фильтра нижних частот для сглаживания ступенчатого напряжения и толчков коррекции частоты.

Диапазон частот управляемого генератора 1 должен содержать г распределенных частотных участков. Практически требуется не более 10.

Расчетные значения текущей частоты

fp и числа импульсов Hp в счетчике 3 (код) для компенсации по частотным участкам определяются по формулам

1% Щ dt;ti) и =Т,ф (2) о1

Уф " требуемая зависимость частоты управляемого генератора 1 от времени, — первый интервал времени— время заполнения счетчика

3 импульсами частоты управляемого генератора 1; — текущее время. где

В частном случае линейной частотной модуляции имеем

ЙМ =Хр ; Хр.4.ЮЮк- м), где - „— начальная частота диапазона;

@ — начальная и конечная I

1 частота частотного учас-I тка.

Второй выход управляемого генератора 1 является выходом ГКЧ °

1109862

Уст сюелюика

3ЯЯПЩ Заказ 6099/40 Тираж 862 Подписное

Филиал ППП "Патеит" ° г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Установочная регулировка собствен ной частоты и чувствительности управляемого генератора 1 по входу модуляции производится один раз на длитель. ный период эксплуатации.. 5

Таким образом повышается скорость перестройки по частоте управляемого генератора 1, так как она осуществляется цифровым генератором 15 функций (256 перестроек при восьмиразрядном

ЦАП 7, а фактически много более при интегрировании управляюшей функции).

Ф

Точность установки частоты в диапа оне обеспечивается ограниченным (до десяти) числом цифровых установок частоты, которые компенсируют отклонения частоты. Отклонения частоты вызваны изменением собственной частоты управляемого генератора 1 и нелинейностью его модуляционной характеристики.

Скорость перестройки ограничивается лишь необходимым количеством цифровых установок, которые должны быть выполнены за время прохождения диапазона.

Предлагаемый ГКЧ позволяет в 45 раз повысить точность установки час-, тоты в диапазоне по сравнению с известным.