Цифровой синтезатор частот

 

ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ, содержащий последовательно соединенные опорный генератор и преобразователь частоты, задатчик отношения частот, выход кода целой части и первый выход кода дробной части которого соединены соответственно с установочным входом счетчика и с первым входом накопителя, другой вход которого подключен к выходу счетчика, и блок управления фазой, состоящий из последовательно соединенных М ячеек , каждая из которых содержит последовательно соединенные управляемый делитель частоты, смеситель и полосовой фильтр, при этом вторые входы каждого из М смесителей объединены и подключены к выходу преобразователя частоты, а сигнальный вход управляемого делителя частоты первой ячейки подключен к выходу опорного генератора , отличающийся тем, что, с целью расширения вверх диапазона выходных частот, между выходом накопителя и входом установки управляемого делителя частоты первой ячейки блока управления фазой введен сумматор кодов, второй вход которого подключен к второму выходу g (О кода дробной части задатчика отношения частот, третий аыход кода дробной части которого подключен к входам установки управляемых делителей частоты остальных М-1 ячеек блока управления фазой, выход которого соединен с сигнальным входом счетчика, а выход счетчика подключен также к . управляющим входам всех управляемых делителей частоты и является выходом цифрового синтезатора частот.

..Я0.„1125733 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(59 Н 03 В 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,.

- .?.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3429734/18-09 (22) 27.04.82 (46) 23. 11.84. Бюл. Ф 43 (72) И. Н. Гуревич, А. Н. Гордонов, Ю.А. Ипатов и В.M. Модель (53) 621. 373. 42(088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 629632, кл. Н 03 В 19/00, 06.08.76.

2. Авторское свидетельство СССР

У 843157, кл. Н 03 В 19/00, 27.09.79 (прототип). (54)(57) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ, содержащий последовательно соединенные опорный генератор и преобразователь частоты, задатчик отношения частот, выход кода целой части и первый выход кода дробной части которого соединены соответственно с установочным входом счетчика и с первым входом накопителя, другой вход которого подключен к выходу счетчика, и блок управления фазой, состоящий из последовательно соединенных M ячеек, каждая из которых содержит последовательно соединенные управляемый делитель частоты, смеситель и полосовой фильтр, при этом вторые входы каждого из M смесителей объединены и подключены к выходу преобразователя частоты, а сигнальный вход управляемого делителя частоты первой ячейки подключен к выходу опорного генератора, отличающийся тем, что, с целью расширения вверх диапазона вьмодных частот, между выходом накопителя и входом установки управляемого делителя частоты первой ячейки блока управления фазой введен сумматор кодов, второй вход которого подключен к второму выходу кода дробной части задатчика отноше- 3 ния частот, третий .выход кода дроб- уу ной части которого подключен к входам установки управляемьм делителей С частоты остальных M-1 ячеек блока управления фазой, вьмод которого сое- Я динен с сигнальным входом счетчика, а вьмод счетчика подключен также к . фи управляющим входам всех управляемых >®а делителей частоты и является вьмодом цифрового синтезатора частот.

1 11257

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных и передающих устройствах, для получения частот с малыми уровнями побочных колебаний.

Известен цифровой синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные генератор опорных импульсов„ делител1 частоты с переменным коэффициентом деления, анализатор 10 ременного положения импульсов, а также триггер и блок управления, между выходом делителя частоты с переменным коэффициентом деления и триггером включен блок коррекции 15 временного положения импульсов, управляющий вход которого подключен к другому вькоду анализатора временного положения импульсов j13, Недостатком такого цифрового синтезатора частот является невозможность использования высоких опорных частот из-эа сложности создания высокочастотного блока коррекцви временного положения импульсов. 25

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровой синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные опорный гвнератор и преобразователь частоты, эадетчик отношения частот, выход кода целой части и первый выход кода дробной часта которого соединены соответственко с установочным входом счетчика и с певвыи входои накопителя, другой вход которого подключен к выходу счетчика, и блок управления фазой, состоящий иэ последовательно соединенных М ячеек, каждая из которых содержит последовательно соеди- 40 ненные управляемый делитель частоты, смеситель и полосовой фильтр, при этом вторые входы каждого из М смесителей объединены и подключены к выходу преобразователя частоты, à 4> сигнальный вход управляеиого делителя частоты первой ячейки подключен к выходу опорного генератора f2 3.

Однако известный цифровой синтезатор частот также имеет недостаточно высокий диапазон выходных частот.

Цель изобретения-расширение вверх диапазона выходных частот.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные опорный генератор и преобразователь частоты, задатчик отноше33 1 ния частот, выход кода целой части и первый выход кода дробной части которого соединены соответственно с установочным входом счетчика и с первым входом накопителя, другой вход которого подключен к вьпсоду счетчика, и блок управления фазой, состоящий из последовательно соединенных M ячеек, каждая иэ которых содержит последовательно соединенньш управляемый делитель частоты, смеситель и полосовой фильтр, при этом вторые входы каждого из М смесителей объединены и подключены к вьс..оду преобразователя частоты, а сигнальный вход управляемого делителя частоты первой ячейки подключен к выходу опорного генератора, между выходом накопителя и входом установки управляемого делителя частоты первой ячейки блока управления фазой введен сумматор кодов, второй вход которого подключен к второму выходу кода дробной части задатчика отношения частот, третий выход кода дробной части которого подключен к входам установки управляемых делителей частоты остальных M-1 ячеек блока управления фазой,.выход которого соединен с сигнальным. входом счетчика, а выход счетчика подключен также .к управляющим входам всех управляеиь делителей частоты и является выходом цифрового синтезатора частот.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого цифрового синтезатора частот.

Цифровой синтезатор частот содержит опорный генератор 1, преобразователь 2 частоты, счетчик 3, блок 4 управления фазой, М ячеек 5, управ- ляемий делитель 6 частоты, смеси" тель 7, полосовой фильтр 8, эадатчик 9 отношения частот, накопитель 10 и сумматор 11 кодов.

Устройство работает следующим образом.

Выходной сигнал с опорного генератора 1 проходит через блок 4 управления и поступает на вход счетчика 3> который является счетчиком по модулю N и подсчитывает. импульсы в соответствии с кодом, поступающим на его установочные входы с эадатчика 9 ° Выходной сигнал счетчика 3 поступает на управляющие входы управляемых делителей 6, при этом коэффициент деления управляемых де3 11 лителей 6 изменяется на один или несколько своих выходных периодов на величину, определяемую кодами, поступающими на входы установки управляемых делителей 6. Такое изменение коэффициента деления соответствует сдвигу фазь(его выходного сигнала, который передается через смеситель 7 на входы полосовых фильтров 8. Инерционность блока 4 управлений определяется шириной полосы пропускания полосовык фильтров 8, которая должна быть такой, чтобы изменение фазы, которое происходит во всех М ячейках 5, прошло на выход блока 4 управления до появления на выходе счетчика 3 следукщего выходного импульса. Изменение фазы на входе счетчика 3 означает суммарное изменение длительности его входных импульсов на величину ( где То — период выходного сигнала опорного генератора 1, dV — сдвиг фазы в блоке 4 управления.

Таким образом, выходной период счетчика 3

В задатчике 9 происходит вычис ление отношения выходной частоты опорного генератора 1 к выходной частоте цифрового синтезатора частот и преобразование этого отношения в код, код целой части отношения подается на установочные входы счетчика 3, код дробной части — последовательно на входы установки управляемых делителей 6 всех ячеек 5, кроме первой. Для первой ячейки 5 код записывается в сумматор 11. Те разряды дробной части кода, которые не поместились в блок 4 управления и сум. матор 11, поступают на накопитель 10 который под воздействием выходного сигнала счетчика 3 производит вычисление фазовой ошибки.

В начальный момент на выходе накопителя 10 - нулевой сигнал, посту25733 4 пающий на сумматор 11, который передает на вход установки управляемого делителя 6 первой ячейки 5 код, поступивший на его вход с задатчика 9.

При переполнении накопителя 10 на его выходе появляется единица, и код с выхода сумматора 11 увеличивается на единицу, что приводит к увеличению сдвига фазы на выходе блока 4 уп10 равления на величину минимального дискрета сдвига фазы 4Ч„„„„.

Таким образом, выходной сигнал счетчика 3 имеет два мгновенных зна-: чения периода выходного сигнала т „,„=т,(и+ — „, ); (5 и 4 4 мин

Т =т К+ вых о 2)(Ь=20Е М < -гоЕ 200 (Е+=12Ь(Ь.

2)( ми((Для обеспечения заданной точнос40 ти задатчик 9 должен выдавать 25-разрядный код. При этом в сумматор 11 пойдет четыре разряда и в накопитель 10 также четыре разряда.

В известном устройстве накопи4 тель должен был бы иметь 25 разрядов, что при усповии производства действий за один период выходной частоты привело бы к заметному снижению верхней рабочей частоты.

Тогда побочные составляющие в выходном сигнале цифрового синтезатора частот могут быть ослаблены не менеечем в я г раз. 4 МИ((Пример. Частота опорного . генератора 1 200 МГц. Требуется получить сетку частот в диапазоне до 1 МГц с шагом 1 Гц при точности установки частоты 0,05 Гц с уровнем побочных составляющих не хуже 110 дБ при использовании блока 4 управления, . состоящего из четырех декадных ячеек 5, для которого величина 4Ч „„

27(10 .

При этом уровень побочных состав35 ляющих в выходном сигнале

1125733

Составитель Ю.Ковалев

Техред М.Кузьма Корректор М.Максимишьыец

Редактор И.Николайчук

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4

Эаказ 8556/43 Тираж 861

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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