Частотный модулятор

 

ЧАСТОТНЫЙ МОДУЛЯТОР, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, первьй делитель частоты, фазовый детектор, фильтр нижних частот, интегратор и управляемый генератор, выход которого через делитель частоты с переменным коэффигщентом деления соединен с вторым входом фазового детектора, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, регистр памяти и сумматор, выход которого соединен с управляющим входом делителя частоты с переменным коэффициентом деления , а второй вход которого соединен с выходом задатчика кода, последовательно соединенные второй делитель частоты, вход которого соединен с выходом управляемого генератора, и фильтр, выход которого является выходом частотного модулятора, о т -л и чающийся тем, что, с целью расширени} полосы частот модулирующих сигналов в сторону верхних частот при снижении урбвня паразитной фазовой(частотной) модуляции выходного сигнала, в него введен блок коррекции амплитудно-частотной характеристики , выход которого соединен с (Л входом аналого-цифрового преобразователя , а вход соединен с дополнительным управляющим входом управляемого генератора, и точка их соединения является входом модулирунщего сигнала частотного модулятора.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(5ц Н 03 С 3 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ . НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3510733/24-09 (22) 09.11.82 (46) 07.07.85. Бюл. 25 (72) С.Д.Борисов и Ю.А.Лада (53) 621.376.32 (088,8) (56) Патент США У 4068 198, кл. Н 03 С 3/00, опублик. 1978.

Патент США Р 4068199, кл. Н 03 С 3/00, опублик. 1978 (прототип). (54) (57) ЧАСТОТНЬЙ МОДУЛЯТОР, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, первый делитель частоты, фазовый детектор, фильтр . нижних частот, интегратор и управляемый генератор, выход которого через делитель частоты с переменным коэффициентом деления соединен с вторым входом фазового детектора, последо-. вательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, регистр памяти и сумматор, выход которого соединен

„„SU„„ I II 66267 А с управляющим входом делителя частоты с переменным коэффициентом деления, а второй вход которого соединен с выходом задатчика кода, последовательно соединенные второй делитель частоты, вход которого соединен с выходом управляемого генератора, и фильтр, выход которого является выходом частотного модулятора, о т .л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширений полосы частот модулирующих сигналов в сторону верхних частот при снижении уровня паразитной фазсвой(частотной) модуляции выходного сигнала, в него введен блок коррекции амплитудно-частотной характеристики, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, а вход соединен с дополнительным управляющим входом управляемого генератора, и точка их соединения является входом модулирующего сигнала частотного модулятора.

1166267

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиотехнических установках различного назначения для получения частотномодулированных сигналов, например в радиопередающих устройствах систем многоканальной связи с частотной модуляцией.

Цель изобретения - расширение полосы частот модулирующих сигна" лов в сторону верхних частот при снижении уровня паразитной фазовой (частотной) модуляции выходного сигнала.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого частотного модулятора.

Частотный модулятор содержит опорный генератор 1, первый делитель 2 частоты, регистр 3 памяти, аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 4, фазовый детектор 5, делитель частоты с переменным коэффициентом деления (ЛПКД) 6, сумматор 7, задатчик

8 кода, блок 9 коррекции амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), фильтр 10 нижних частот (ФНЧ), второй делитель 11 частоты, интегратор

12, управляемый генератор 13, фильтр

14. 30

Частотный модулятор работает следующим образом.

На первый вход фазового детектора 5 поступает сигнал с опорного ге-. нератора 1 через первый делитель 2 35 частоты. На второй вход фазового детектора S поступают с ЛПКД 6 импульсы с частотой, равной частоте управ-. ляемого генератора 13, деленной на коэффициент деления ДПКД 6. 40

Выход фазового детектора 5 через

ФНЧ 10 и интегратор 12 соединен с входом управляемого генератора 13, формирующего частотно-модулированный сигнал. 45

За счет этого образуется петля фазовой автоподстройки частоты, в которой частота выходного сигнала управляемого генератора 13 (усредненная на большом интервале времени) 50 равна частоте сигнала, поступающего на первый вход фазового детектора 5, умноженной на коэффициент деления

ДПКД 6 ;

На дополнительный (управляющий) 55 вход управляемого генератора 13 поступает также входной модулирующий сигнал. АЦП 4 обрабатывает входной ио

I10 откуда уоп "о 7

2 где f — частота сигнала управляемого генератора 13 в отсутствие модулирующего сигнала.

При этом частота выходного сигнала Г „,„ определяется выражением выка о

oe °

Кн Kz выл

В случае если на вход частотного модулятора поступает модулирующий сигнал, нижняя частота спектра котомодулирующий сигнал, предварительно ограниченный по спектру блоком 9 коРРекции АЧХ. Цифровой сигнал, образованный в АЦП 4, записывается в тактируемый регистр З.памяти, откуда через сумматор 7 поступает на управляющий вход ЛПКД 6. На сумматор 7 также поступает код, соответствующий несущей частоте, от задатчика 8 кода, в котором закодирована несущая частота °

Выходным сигналом частотного модулятора является сигнал с выхода управляемого генератора 13, прошедший через второй делитель 11 частоты и фильтр t4. В отсутствие модулирующего сигнала на входе частотного модулятора в регистре 3 памяти хранится код, соответствующий входному напряжению USI, =О.

В задатчике 8 кода хранится код несущей частоты, который в сумме с кодом регистра 3 памяти образует управляющий код для ДПКД 6, причем при U8„ =0 коэффициент деления ЛПКЛ

6 устанавливается равным п

Если частота сигнала опорного генератора 1 fo>, а коэффициенты деления первого 2 и второго 11 делителей частоты соответственно К и К 1, то на первый вход фазового, детектора

5 поступает сигнал с частотой f /К, оп а на второй его вход — сигнал с частотой Г „ l п,, где Е „- частота сигнала управляемого генератора 13. В режиме фазового синхронизма выполняется уравнение

166267

5 и = ny +

= 8 П(, )

df где S = — —— сИ1, „

f on го

30 г

Составитель Г.Захарченко

Редактор О.Бугир Техред Т.Фанта

Корректор А.Зкмокосов, Заказ 4321/52 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4 з 1 рого много вьппе верхней границы пропускания блока 9 коррекции АЧХ и частоты среза передаточной функции кольца, фазовой автоподстройки час" таты ФАПЧ,. выходной сигнал управляемого генератора 13 подвергается частотной .модуляции, так как коэффициент деления ДПКД 6 сохраняется равным n,,а кольцо ФАПЧ не следит за быстрым изменением частоты, Девиация частоты h f определяется в этом .случае выражением

15 — крутизна управления управляемого генератора 13.

Если модулирующий сигнал имеет постоянную составляющую U-, то в этом случае на выходе АЦП 4 появляется код, который изменяет коэффициент деления ДПКД 6 таким образом, что на выходе управляемого генератора 13 устанавливается средняя часто- 25 та f- определяемая выражением где SU — отклонение частоты управляемого генератора 13 под действием постоянной. составляющей модулирующего сигнала.

Зависимость коэффициента деления

ДПКД б от постоянной составляющей модулирующего сигнала, необходимая для осуществления линейного закона модуляции, определяется как где n —. коээфициент деления ДПКД 6;

U — значение постоянной составляющей напряжения на входе частотного модулятора.

Блок 9 коррекции АЧХ имеет частотную характеристику, обратную частотной характеристике кольца ФАПЧ, и служит для поддержания постоянной девиации частоты при воздействии моду" лирующего сигнала постоянной амплитуды в области частот одновременной работы кольца ФАПЧ и ДПКД б (область средних частот}.

При допущении некоторой неравномерности АЧХ частотного модулятора в области частот, в которой модулирующий сигнал поступает одновременно на управляемый генератор 13 к на

ЛПЩ 6, блок 9 коррекции АЧХ может быть выполнен с коэффициентом передачи, не зависящим от уровня модулирующего сигнала. В этом случае характеристика блока 9 коррекции АЧХ принимает вид, близкий к характеристике фильтра нижних частот.

В общем виде подобная характеристика может быть реализована известным методом каскадного включения звеньев амплитудных и фазовых детекторов.