Цифровой синтезатор частоты

 

Изобретение относится к радиотехнике и м.б. использовано в измерительной технике,.а также в радиопередающих устр-вах. Целью изобретения является расширение диапазона выходных частот и повьшение спектральной чистоты выходных сигналов. Цифровой синтезатор частоты содержит опорный г-р 1, пассивный цифровой синтезатор 2, формирователь 4 кода адреса, блок постоянного запоминания 5, ЦАП 6, фильтр 7 нижних частот, управляемый ключ 8, В устр-во введены делитель с переменкьм коэффициентом деления (ДПКД) 3, регистры 10 и 9. Особенностью устр-ва является постоянство длительности аппроксимирующих ступенек в широком диапазоне выходных частот, обусловленное независимостью частоты квантования на входах ПАП 6 от величины К, где К - число импульсов. Действительно при снижении выходной частоты цифрового , синтезатора в 2 раз в ДПКД 3 в работу включается К дополнительных разрядов , что приводит к увеличению числа ступенек аппроксимации и позволяет сохранить частоту квантования постоянной. 2 ил. (Я с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) И))4 Н03В 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0MY СВМДА ЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 4122735/24-09 (22) 24.09.86 (46) 23.02 ° 88, Бюл, II 7 (72) В.Д.Белов, И,Н,Гуревич и В,И.Ярова (53) 621.373.42(088.8) (56) Смеляков В.В. Цифровая измерительная аппаратура инфранизких частот. — М.: Энергия, 1975, с. 113, Авторское свидетельство СССР

1I- 1282305, кл. Н 03 В 19/00, 13.06.84. (54) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к радиотехнике и м.б. использовано в измерительной технике,.а также в радионередающих устр-вах. Целью изобретения является расширение диапазона выходных частот и повышение спектральной чистоты выходных сигналов.

Цифровой синтезатор частоты содержит опорный г-р 1 пассивный цифровой синтезатор 2, формирователь 4 кода адреса, блок постоянного запоминания

5, ЦАП 6, фильтр 7 нижних частот, управляемый ключ 8. В устр-во введены делитель с переменным коэф4вциентом деления (ДЛКД) 3, регистры 10 и

9. Особенностью устр-ва является постоянство длительности аппроксимирующих ступенек в широком диапазоне выходных частот, обусловленное независимостью частоты квантования на входах ЦАП 6 от величины К, где К— число импульсов. Действительно при снижении выходной частоты цифрового синтезатора в 2 раз в ДПКД 3 в Рабоf< ту включается К дополнительных раз- @ рядов, что приводит к увеличению числа ступенек аппроксимации и позволяет сохранить частоту квантования С, постоянной. 2 ил.

1376221 изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в измерительной технике, а также в радиопередающих устройствах н качестве синтезатора низких частот.

Целью изобретения является расширение диапазона выходных частот и повышение спектральной чистоты выходных сигналов. 10

На фиг,l изображена структурная электрическая схема цифрового син-. тезатора частоты; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу цифрового синтезатора частоты. 15

Цифровой синтезатор частоты содер.— жит опорный генератор 1, пассивный цифровой синтезатор (ПЦС) 2, делитель 3 с переменным коэффициентом денения (ДПКД), формирователь 4 када 20 адреса, блок 5 постоянного запоминания, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) б, фильтр 7 нижних частот, управляемый ключ 8, второй 9 и первый 10 регистры сдвига. 25

Цифровой синтезатор частоты работает следующим образом.

Сигнал переключения частоты (фиг.2S} обнуляет первый регистр 10 сдвига и одновременно записывает код 0

30 выходной частоты во второй регистр 9 сдвига. По окончании сигнала переключения частоты второй регистр 9 сдвига переходит в режим работы последовательного сдвигающего регистра. Сов- 35 падение логических "1" на инверсном выходе старшего разряда второго регистра 9 сдвига (фиг.26) и на шине сигнала переключения частоты (фиг.2o) открывает управляемый ключ 8. Каждый 40 импульс опорного генератора 1 (фиг.2а}, проходя через управляемый ключ 8 на тактовый вход второго регистра 9 сдвига, сдвигает код, записанный в нем на один разряд (т.е. удваивает 45 код) до тех пор, пока на инверсном вы. ходе старшего разряда второго регистра 9 сдвига не возникает логический

"0", закрывающий управляемый ключ 8 (фиг.2 Ь). Число импульсов К (фиг.2, К = 4), прошедших через управляемый ключ 8, фиксируется первым регистром 10 сдвига следующим образом. Первый импульс записывает логическую

1 В младший разряд (фиг З) ° вто 55 рой импульс — в следующий разряд (фиг,? е) и т.д. (фиг.2 ж — ) . Выходы всех разрядов, начиная с К+1 (для выбранного примера — с пятого), остаются в состоянии логического "0" (фиг.2и). Следонательно, коэффициент деления ДПКД 3 устанавливается равK+1 ным 2 . В результате управляющий код, поступающий .с разрядного выхода второго регистра 9 сдвига на управляющий разрядный вход ПЦС 2, увеличивается в 2" раз и одновременно в

2 раз увеличивается коэффициент деления ДПКД 3. Число двоичных разрядов ДПКД 3 выбирается таким образом, чтобы для рабочего диапазона частот всегда выполнялось неравенство К ï (где n — разрядность ДПКД 3 и регистра 10 сдвига; К вЂ” разрядность второго регистра 9 сдвига).

ПЦС 2 на своем выходе синтезирует частоту ровно в 2 раз нише заданной выходной частоты с относительной стабильностью и точностью, определяемыми опорным генератором I. Эта частота делится в 2 "" раз в ДПКД 3 и далее в 2 раз с помощью формирователя 4 кода. адреса. На периоде выходЙФ4 (t( ной частоты укладивается точно 2 различных состояния ДПКД 3 и формирователя 4, Коды амплитуд, соответствующих каждому из этих состояний, записани н блоке 5 постоянного запоминания и последовательно извлекаются при изменении кода на его разрядных входах. ЦАП 6 преобразует указанные коды в аналоговое напряжение, фильтр 7 нижних частот осуществляет поданле ие гармон к нида fò + - в„,. ГтТаким образом, на виходе синтезируется многоступенчатый сигнал, аппро" ксимирующий синусоиду заданной частоты.

Особенностью предлагаемого устройства является постоянство длительности аппроксимирующих ступенек в широком диапазоне выходных частот, обусловленное независимостью частоты квантования на входах ЦАП 6 от величины К. При снижении выходной часк тоти цифрового синтезатора в 2 раз, в ДПКД 3 в работу включается К дополнительных разрядов, что приводит к увеличению числа ступенек аппроксимации и позволяет сохранить частоту квантования постоянной. Поэтому для фильтрации гармоник вида Г +Г „-„1, достаточно одного неперестраиваемого фильтра нижних частот, обеспечивающего подавление 30-40 дБ на частоте на порядок, превышающий верхнюю частоту рабочего диапазона, Уровень не1376221 линейных искажений (гармоник) определяется параметрами ЦАП 6 и числом ступеней аппроксимации. Побочные спектральные составляющие возникают только в ПЦС 2 (из-за некратности

его выходной частоты с частотой опорного генератора 1) и дополнительно гЧ+К+ 1 ослабляются в 2 раз при делении частоты в ДПКД 3 и формирователе 4.

Формула изобретения

Цифровой синтезатор частоты, содержащий последовательно соединенные опорный генератор и пассивный цифровой синтезатор, последовательно соединенные формирователь кода адреса, блок постоянного запоминания, цифроаналоговый преобразователь и фильтр нижних частот, а также управляемый ключ, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона выходных частот и повышения спектральной чистоты выходных сигналов, в него введены последовательно соединенные первый регистр сдвига и делитель с переменным коэффициентом деления, выход переноса которого подключен к тактовому входу формирователя кода адреса, а также второй регистр сдвига, разрядный выход которого подключен к управляющему раз5 рядному входу пассивного цифрового синтезатора, тактовые входы первого регистра сдвига и второго регистра сдвига объединены и подключены к выходу управляемого ключа, инверсный выход старшего разряда второго регистра сдвига подключен к первому управляющему входу управляемого ключа, к сигнальному входу которого подключен выход опорного генератора, тактовый вход делителя с переменным коэффициентом деления подключен к выходу пассивного цифрового синтезатора, разрядный выход делителя с переменным коэффициентом деления подключен к другому разрядному входу блока постоянного запоминания, второй управляющий вход управляемого ключа, вход записи второго регистра сдвига и вход обнуления первого ре25 гистра сдвига объединены и являются входом сигнала переключения частоты, разрядный вход второго регистра сдвига является входом сигнала кода выходной частоты цифрового синтезатора частоты.