Синтезатор частот

 

Изобретение относится к радиотехнике и м.б. использовано в устрвах радиосвязи. Целью изобретения является повьппение спектрально чистоты выходных колебаний. Синтезатор частот содержит опорный генератор 1, счетчик 2, дешифратор 3, триггер 4, аналоговые ключи 5, 8, г-ры пилообразного напряжения 6, 9, управляемые аттенюаторы 7, 10, фазовращатели 11, 12, фазовые детекторы 13, 14, 15, инвертирующий усилитель 16, сумматор 17, фильтр 18 нижних частот. С целью повышения спектральной чистоты выходных колебаний в устр-вовведены источник опорного напряжения 19, два делителя напряжения 20 и 21, два сумматора 22 и 23, два умножителя частоты 24 и 25, амплитудный ограничитель 26. Эквивалентная х-ка управления , получаемая путем использования макс, линейного участка х-ки управления фазовращателей 11 и 12 с последующим умножением в N раз, 1гмеет ошибку отклонения от линейного закона меньшую, чем х-ка управления фазовращателей 11 и 12 на участке 21, чем и достигается повьшение спектральной чистоты выходного сигнала. 1 ил. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 03 В 21 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4132732/24-09 (22) 11.10.86 (46) 30.03.88. Бюл. и 12 (72) В.П.Соколов, И.Е.Сидоренко и Б.M.Ìóñèåíêî (53) 621.373.42 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 634446, кл. Н 03 В 21/02, 25.02,77.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 1285555, кл. Н 03 В 21/02,26.04.85. (54) СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ (57) Изобретение относится к радиотехнике и м.б. использовано в устрвах радиосвязи. Целью изобретения является повышение спектральной чистоты выходных колебаний. Синтезатор частот содержит опорный генератор 1, счетчик 2, дешифратор 3, триггер 4, аналоговые ключи 5, 8, г-ры пилообразного напряжения 6, 9, управляемые аттенюаторы 7, 10, фазовращатели 11, 12, фазовые детекторы 13, 14, 15, инвертирующий усилитель 16, сумматор

17, фильтр 18 нижних частот. С целью повышения спектральной чистоты выходных колебаний в устр-во введены источник опорного напряжения 19, два делителя напряжения 20 и 21, два сумматора 22 и 23, два умножителя частоты 24 и 25, амплитудный ограничитель 26, Эквивалентная х-ка управления, получаемая путем использования макс. линейнога участка х-ки управления фазовращателей 11 и 12 с последующим умножением в N раз, имеет ошибку отклонения от линейного закона меньшую, чем х-ка управления фазовращателей 11 и 12 на участке 2li, чем и достигается повьппение спектральной чистоты выходного сигнала.

1 ил.

1385231

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах радиосвязи.

Цель изобретения — повышение спек5 тральной чистоты выходных колебаний.

На чертеже представлена структурная электрическая схема синтезатора частот.

Синтезатор частот содержит опорный генератор 1, счетчик .2, дешифратор 3, триггер 4, первый аналоговый ключ 5, первый генератор пилообразного напряжения (ГПН) 6, первый уп10 равляемый аттенюатор 7, второй анало-15 говый ключ 8, второй ГПН 9, второй управляемый аттенюатор 10, первый фазовращатель 11, второй фазовращатель

12, первый фазовый детектор (ФД) 13, второй ФД 14, третий ФД 15, инвертирующий усилитель 16, первый сумматор

17, фильтр 18 нижних частот, источник опорного напряжения (ИОН) 19, первый делитель 20 напряжения, второй де30

35 го фазовращателей 11 и 12, характеристика управления которых имеет динамический диапазон больший 2 1 . Значения постоянных напряжений U и 3< получают от ИОН 19,,с выходов соответственно первого и второго делителей 20 и 21, и максимальная амплитуда управляющих сигналов (U yap. мак< ) с

45. выходов соответственно первого и второго ГПН 6 и 9, выбираются, исходя из получения максимальной линейности характеристики управления первого и второго фазовращателей 11 и 12, которая определяет чистоту спектра выходного сигнала синтезатора. Величина приращения фазы на выходе первого и второго фаэовращателей 11 и 12 за время длительности пилообразного управляющего сигнала Т„равна и .

55 литель 21 напряжения, второй сумма- 25 тор 22, третий сумматор 23, первый умножитель 24 частоты, второй умножитель 25 частоты, амплитудный ограничитель 26.

Синтезатор частот работает следующим образом. На первые входы первого и второ% го фазовращателей 11 и 12 подается гармонический сигнал с частотой F

На управляющий вход первого и второго фаэовращателей 11 и 12 поступают сигналы управления и постоянные напряженйя U„ H U, служащие для выбора начальной рабочей точки на характеристике управления первого и второ- 40

Если приращение фазы на выходе первого и второго фазовращателя 11 и

12 за время длительности пилообразного сигнала Т„ равно 2 и, то в спектре его выходного сигнала содержится одна составляющая с частотой F + F„, где F = 1/Т„, при этом знак + со-. ответствует положительной производной приращения фазы сигнала, а знак отрицательной. Поскольку для получения на выходе первого и второго фазовращателей 11 и 12 спектра, содержащего одну частотную составляющую с частотой Ро + Р, или Ро — F „„,, их выходные сигналы должны быть умножены в N раз, что достигается при помощи первого умножителя 24. Значение N определяется как 2 /hV. Для обеспечения работы первого ФД 13, гармонический сигнал F, умножается на N при помощи второго умножителя

25, Если из-эа каких-либо дестабилизирующих факторов приращения фазы сигнала на выходе первого умножителя

24 за время Т„ отличается от ? К, то в спектре выходного сигнала появляются параэитные составляющие с частотами, кратными F Для стабилизации приращения фазы используется система регулирования, в которую входят первый, второй и третий ФД 13, 14, 15,.фильтр 18, инвертирующий усилитель 16, сумматор .17, счетчик 2, дешифратор 3 и триггер 4. На выходе первого ФД 13 выделяется разность фаз сигналов на его входах, т.е. информация о приращении фазы сигнала на вы- . ходах первого и второго умножителей

24 и 25.

Предположим, что приращение фазы сигнала за период Т„ меньше 2д, Сигнал с выхода первого ФД 13 подается на первый вход третьего ФД 15 через инвертирующий усилитель 16, а на первый вход второго ФД 14 — непосредственно °

На вторые входы второго и третьего

ФД 14, 15 подаются опорные сигналы с соответствующих выходов дешифратора

3, сдвинутые друг относительно друга на время Т „/2, при этом задний фронт опорного сигнала с второго выхода дешифратора 3 сдвинут относительно начала пилообразного управляющего сигнала первого и второго фаэовращателей 11 и 12 на время Т„/4.

Запуск второго ФД 14 осуществляется задним фронтом опорного сигнала, 1385231

10!

55 а сброс в момент прохождения сигнала через нуль с отрицательной производной. На выходе второго ФД 14 выделяется информация, пропорциональная разности набега фаз сигналов íà его входах за время Т„/4. Запуск третьего ФД 15 осуществляется задним фронтом опорного сигнала,.а сброс в момент прохождения сигнала через нуль с отрицательной производной. На выходе третьего ФД 15 выделяется информация пропорциональная разности набега фаз сигналов на его входах за время 3/4 Tä. Сигналы с выходов .второго и третьего ФД 14, 15 суммируются с разными знаками в первом сумматоре 17, из выходного сигнала которого с помощью фильтра 18 выделяется постоянная составляющая, которая20 подается на управляющие входы первого и второго управляемых аттенюаторов 7, 10. При этом изменяется крутизна пилообразного сигнала на вторых входах второго и третьего сумматоров 25

22 и 23. Следовательно, осуществляется подстройка приращения фазы сигнала к 2 за период T„. Использование второго и третьего ФД 14 и 15 позволяет исключить влияние смещения т,е. когда у 4 О, на установившийся режим синтезатора частот.

Для уменьшения уровня помех на выходе синтезатора частот, кратных частоте F„, из-за конечной длительности обратного хода управляющего сигнала первого и второго фазовращателей 11 и 12, используется два канала формирования выходной частоты, работающих поочередно Первый из кацалов Вклю 40 чает в себя первый ГПН 6, первый управляемый аттенюатор 7, третий сумматор 23, второй делитель 21, второй фазовращатель 12 и второй. аналоговый ключ 8. Второй канал включает второй

ГПН 9, второй управляемый аттенюатор

10, второй сумматор 22, первый делитель 20, первый фазовращатель 11 и первый аналоговый ключ 5.

Формирование опорных сигналов для второго и третьего ФД 14, 15 осуществляется с выхода опорного генератора

1 F« при помощи счетчика 2. Первый, и второй;разряды счетчика 2 соединены с входом первого и второго разрядов дешифратора 3. Первый, второй и третий выходы дешифратора 3 являются соответственно выходами его первого, второго и третьего разрядов.

На первом разряде дешифратора 3 формируется сигнал управления триггером 4, на прямом и инверсном выходах которого формируются сигналы управления каналами при этом Т „. = 4T,„ .

Для уменьшения амплитудной модуляции, возникающей из-за различия коэффициентов передачи каналов формирования выходной частоты, на входе первого умножителя 24 установлен амплитудный ограничитель 26 °

Повышение спектральной чистоты выходного сигнала синтезатора частот достигается тем, что эквивалентная характеристика управления, получаемая путем использования максимального линецкого участка характеристики управления первого и второго фазовращателей 11 и 12 с последующим умножением в Н раз, имеет ошибку отклонения от линейного закона меньшую, чем характеристика управления первого и второго фазовращателей 11 и 12 на участке 2II.

Ф о р мул а и з о б р е т ен и я

Синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, счетчик, дешифратор и триггер, последовательно соединенные первый генератор пилообразного напряжения и первый управляемый аттенюатор, последовательно соединенные второй генератор пилообразного напряжения и второй управляемый аттенюатор, последовательно соединенные первый фазовращатель и первый аналоговый ключ, последовательно соединенные второй фазовращатель и второй аналоговый ключ, выход которого объединен с выходом первого аналогового ключа, последовательно соединенные первый фазовый детектор, второй фазовый детектор, первый сумматор и фильтр нижних частот, выход которого соединен с управляющими входами первогои второго управляемых аттенюаторов, последовательно соединенные инвертирующий усилитель и третий фазовый детектор, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, при этом вход инвертирующего усилителя соединен с выходом первого фазового детектора, второй вход второ.

ro фазового детектора и второй вход

1 третьего фазового детектора подклю чены соответственно к второму и тре1385231

Составитель Ю.Ковалев

Техред М.Ходанич

Корректор В.Гирняк.Редактор И.Сегляник

Заказ 1419/5 1 .Тираж 928

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тьему выходам дешифратора, управляющий вход первого аналогового ключа соединен с входом первого генератора пилообразного напряжения и инверсным выходам триггера, управляющий вход второго аналогового ключа соединен с входом второго генератора пилообразного напряжения и с прямым выходом триггера, сигнальные входы первого и второго фазовращателей соединены между собой и точка их соединения является входом опорной частоты синтезатора частот, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения спектральной чистоты выходных колебаний, введены последовательно соединенные источник опорного напряжения, первый делитель напряжения и второй сумматор, последовательно соединенные второй делитель напряжения и третий сумматор, последовательно соединенные амплитудный огра6 ничитель и первый умножитель частоты, а также второй умножитель частоты, вход и выход которого подключены со5 ответственно к сигнальному, входу первого фазовращателя и первому входу первого фазового детектора, к второму входу которого подключен выход первого умножителя частоты, при этом

1ð вход амплитудного ограничителя соединен с выходом первого аналогового ключа, выход второго сумматора подключен к управляющему входу первого фазовращателя, выход третьего сумма15 тора соединен с управляющим входом второго фазовращателя, вход второго делителя напряжения подключен к выходу источника опорного напряжения, выход первого управляемого аттенюатора подключен к второму входу третьего сумматора, а .выход второго управляемого аттенюатора соединен с вто- рым входом второго сумматора.