Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией

 

ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ С ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ, содержащий соединенные в кольцо первый управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффи1диентом деления, частотно-фазовый детектор и первый фильтр ниижних частот, последовательно соединенные опорный генератор и делитель -частоты с фиксированным коэффициентом деления, олходкоторого подключен к друго;hiy входу частотно-фазового детектора ,а также последовательно соединенные источник модулирующего напряжения и управляемый аттешоатор, выход которого подсоединен к другому управлякицему входу первого . управляемого генератора, отличающийся тем, что, с целью автоматической стабилизации уровня девиации в диапазоне частот, между вторым выходом первого управляемого генератора и управляющим вуодом управляемого аттенюатора введены последовательно соединенные фазовый, детектор, второй фильтр нижних частот , разделительный конденсатор. Первый пиковый детектор и компаратор напряжения, а также введены второй пиковый детектор и второй управ5 ляемый генератор, управляющий вход и выход которого подсоединены соответственно к выходу второго фильтра нижних частот и к второму входу фазового детектора, а второй пиковый детектор включен между выходом исi точника модулирующего напряжения и другим входом компаратора напряжения. ObixiHf 00 сс оь 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

И

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .,1

=3

Н ASTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фью

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3628802/24-09 (22) 29.07,83 (46) 07,01.85.Бюл.У 1 (72) И.П. Усачеви Н.М.Корецкий (53) 621,373.42 (088 ° 8) (56) 1. Шапиро Д.Н., Паин А.А.

Основы теории синтеза частот. М., "Радио и связь", 1981 с.226-228.

2 ° Авторское свидетельство СССР

Ф 919040, кл. Н 03 С 3/10, ;Н 03 L 7/)6, 07.05.80 (прототип)., (54)(57) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ С ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ, содержащий соединенные в кольцо первый управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, частотно-фазовый детектор и первый фильтр ниижних частот, последовательно соединенные опорный генератор и делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, выход которого подключен к друго;Йу входу частотно-фазового детекто.ра, а также последовательно соеди ненные источник модулирующего напФ

„„SU„„1133647 А

4 (51) Н 03 С 3/101 Н 03 L 7/16 ряжения и управляемый аттенюатор, выход которого подсоединен к дру-; гому управляющему входу первого управляемого генератора, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью автоматической стабилизации уровня девиации s диапазоне частот, между вторым выходом первого управляемого генератора и управляющим входом управляемого аттенюатора введены последовательно соединенные фазовый, детектор, второй фильтр нижних частот, разделительный конденсатор, первый пиковый детектор и компаратор напряжения, а также введены второй пиковый детектор и второй управляемый генератор, управляющий вход и выход которого подсоединены соответственно к выходу второго фильтра нижних частот и к второму входу фазового детектора, а второй пиковый детектор включен между выходом источника модулирующего напряжения и другим входом компаратора напряжения.

На чертеже представлена структурная схема цифрового синтезатора частот с частотной модуляцией, ЦифрОвой синтезатор частот с час тотной модуляцией содержит первый управляемый генератор 1,. делитель 2 частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД1, частотно-фазовый детектор 3, первый фильтр 4 нижних частот (ФНЧ), делитель 5 частоты с фиксированным коэффициентом деления (ДФКД ), опорный генератор б, втс рой управляемый генератор 7, фазовый детектор 8, второй ФНЧ 9, первый пиковый детектор 10, второй пиковый детектор 11, компаратор 12

)напряжения, управляемый аттенюатор 13, 1 113364

Изобретение относится к радиэтехнике и может использоваться в качест" ве возбудителя передатчика с,частотной модуляцией и гетеродина приемника без подачи модулирующего сигнала.

Известен цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией, содержащий соединенные в кольцо управляемый генератор, делитель частоты, фа- 10 эовый детектор, фильтр нижних частот и управляющий, элемент, а также последовательно соединенные интегра"тор и фазовый модулятор, выход которого подключен к другому входу фазового детектора, а к другому входу фазового модулятора подключен выход опорного генератора 513.

Однако в таком цифровом синтезаторе частот при мелком шаге сетки частот происходит ограничение сверху полосы модулированных частот изза низкой частоты среза фильтра нижних частот. Кроме того, при перестройке в диапазоне частот иэ-за из25 менения коэффициента деления делителя и крутизны управления управляемого генератора в больших пределах изменяется уровень девиации частоты, что приводит к нелинейным искажениЗО ям выходного сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией, содержащий соединенные в кольцо первый управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, частотно-фазовый детектор и первый фильтр нижних частот, последовательно соединенные опорный генератор и дели" тель частоты с фиксированным коэффициентом деления, выход которого подключен к другому входу частотно-фазового детектора, а также последовательно соединенные, источник модули- 45 рующего напряжения и управляемый аттенюатор, выход которого подсоединен к другому управляющему входу первого управляемого генератора f23, Однако в известном цифровом синте-: заторе частот с частотной модуляцией при .работе в широком диапазоне частот значительно меняется уровень девиации выходных частот и для точной

/ подстройки аттенюатора необходимо Ы при каждом. переключении частоты подавать пробный сигнал, по которому сначала настраивается аттенюатор, а

7 2 затем происходит передача полезной информации. Это значительно усложняет цифровой синтезатор частот.

Цель изобретения — автоматическая стабилизация .уровня девиации в диапазоне частот.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой синтезатор частот с ,частотной модуляцией, содержащий соединенные в кольцо первый управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, частотнофазовый детектор и первый фильтр нижних частот, последовательно соединен-. ные опорный генератор и делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, выход которого подключен к другому входу частотно-фазового детектора, а также последовательно соединенные источник модулирующего напряжения и управляемый аттенюатор, выход которого подсоединен к другому управляющему входу первого управляемого генератора, между вторым выходом. первого управляемого генератора и управляющим входом управляемого аттенюатора введены последовательно соединенные фазовый детектор, второй фильтр нижних частот, разделительный конденсатор, первый пиковый детектор и компаратор напряжения, а также введены второй пиковый детектор и второй управляемый генератор, управляющий вход и выход которого подсоединены соответственно к выходу второго фильтра нижних частот и к второму входу фазового детектора, а второй пиковый детектор включен между выходом источника модулирующего напряжения и другим входом компаратора напряжения.

3 1133 источник 14 модулирующего напряжения, разделительный конденсатор 15.

Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией работает следующим образом.

После установления режима синхронизма в кольце фазовой автоподстройки при подаче модулирующего напряжения от источника 14 через управляемый аттенюа- 10 тор 13 на модулирующий вход первого управляемого генератора 1 происходит его частотная модуляция с заданной девиацией в о. Второй управляемый генератор 7 иден чен первому управ- 15 ляемому генератору 1 и переключает ся сопряженно с ним. Поэтому при наличии синхронизма в первом конце фазовой автоподст;.ойки наступает синхронизм и во втором кольце фазовой автоподстройки, состоящем из второго управляемого генератора 7, фазового детектора 8 и второго ФНЧ 9.

Частоты первого и второго управляемых генераторов 1 и 7 равны H ста бильность их определяется стабильностью опорного генератора 6. В режиме синхронизма без подачи модулирующего напряжения-при сравнении на фазовом детекторе 8 двух одинаковых (с точностью до фазы 1 колебаний на его выходе формируется медленно меняющееся напряжение, которое через второй ФНЧ 9 поступает на управляющий вход второго управляемого генератора 7. При подаче модулирующего сигнала на модулирующий вход. первого управляемого генератора 1 на выходе второго ФНЧ 9 выделяется также низкочастотный сигнал, который модулирует первый управляемый генератор 1, т.е. второе кольцо автоподстройки играет роль частотного демодулятора.

Демодулированный низкочастотный 45 сигнал с выхода второго ФНЧ 9 через разделительный конденсатор 15 (чтобы не проходила постоянная составляющая ).поступает на вход первого пикового детектора 10, на выходе которо- 50 го формируется медленно меняющееся напряжение, соответствующее в каждый момент времени максимальному .(пиковому ) значению демодулированного низ- кочастотного сигнала, С выхода перво- . H

ro пикового детектора 10 сигнал поступает.на первый вход компаратора 12, на второй вход которого поступает сиг647 4 нал с выхода второго пикового детектора 11. В результате сравнения напряжений на выходе компаратора 12 образуется сигнал, поступающий на управляющий вход управляемого аттенюатора 13, и изменяет его коэффициент передачи так, что на выходе первого управляемого генератора 1 поддерживается постоянный уровень девиации.

При этом на выходе первого пикового детектора 10 формируется напряжение, равное в каждый момент времени напряжению с выхода второго пикового детектора 11.

Цифровой синтезатор частот первоначально настраивается на заданный уровень девиации путем установки определенного коэффициента передачи управляемого аттенюатора 13. При этом разность напряжений на выходе компаратора 12 должна быть равна нулю.

Затем при любых изменениях крутизны управления первого управляемого генератора 1 соответственно меняется напряжение на выходе первого пикового детектора 10. А в результате: срав нения напряжений с выходов первого и второго пиковых детекторов 10 и 11 на выходе компаратора 12 формирует ся .управляющий сигнал, .который aosдействует на управляемый аттенюатор 13 в сторону уменьшения возникшего рассог - р ласования до определенной величины °

Поскольку уровень девиации час- . тоты управляемого генератора 1<о„ ,пропорционален уровню модулирующе го сигнала U> и крутизне управления где К вЂ” коэффициен т передачи управляемого аттенюатора 13, то .при постоянном уровне модулирующего сигнала U< const, при увеличении крутизны S11 коэффициент передачи K должен Умйньшается так, чтобы уровень девиации остался постоянным в„о=.Ф К ° U, S Ф "const.

М

Таким образом, в предложенном цифровом синтезаторе частот обеспечивае-. а автоматическая стабилизация заданного уровня девиации при любых изменениях крутизны управ. ляемого генератора. Это позволяет получать частотномодулированные

)333647

Составитель Ю.Ковалев

Редактор P.Öèöèêà Техред Л.Коцвбняк"

Корректор И.Муска

Заказ 9959/43 . Тирш 871

ВНИИПИ Государственного коветета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Рауиская наб., д.4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.ужгород ул.Проектная, 4 сигналы в широком диапазоне изменения модулирующего сигнала от десятков Гц до десятков кГц и в иироком диапазоне синтезируеэих частот с сохранением заданного уровня девиации честоты.