Цифровой синтезатор частот

 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве задающего генератора. Цель изобретения - расширение диапазона выходных частот. Поставленная цель достигается введением в цифровой синтезатор частот умножителя 3 кодов, сумматора 6 кодов, регистра 7 памяти, делителя 10 частоты с переменным коэффициентом деления, дешифратора 11 и регистра 13 сдвига. Делитель 10 осуществляет деление выходной частоты компаратора 9 в 2<SP POS="POST">N</SP> раз и таким образом реализуется заданный выходной диапазон с произвольным перекрытием. Делитель 10 срабатывает именно от переднего фронта входного импульса. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН )) 4 H 03 В 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4342083/24-09 (22) 11.12.87 (46) 15.10.89. Бюл. Н 38 (72) В.Д.Белов, И.Н,Гуревич, Ю.А.Никитин и В.М.Ярова (53) 621.373.47 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1376221, кл. H 03 В 19/00,24,09.86.

Авторское свидетельство СССР

H 978314, кл. H 03 В 19/00,12.01.81. (54) ЦИФРОВОИ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ (57) Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве задающего генератора. Цель

„„SU„„1515336 А1

2 изобретения — расширение диапазона выходных частот. Поставленная цель достигается введением в цифровой синтезатор частот умножителя 3 кодов, сумматора 6 кодов, регистра 7 памяти, делителя 10 частоты с переменным коэф. деления, дешифратора 11 и регистра 13 сдвига, Делитель 10 осуществляет деление выходной частоты компаратора

9 в 2 раз и таким образом реализуется заданный выходной диапазон с произвольным перекрытием. Делитель 10 срабатывает именно от переднего фронта входного импульса. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

15153

Иэобретсние относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных и радиопередающих устрой-,твах в качестве задающего генератора.

Целью изобретения является расшив мне диапазона выходных частот.

1а фиг.l приведена структурная электрическая схема цифрового синтезатора частот; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Цифровой синтезатор частот (фиг.l) содержит генератор 1 опорной частоты, блок 2 установки кода частоты, умножитель 3 кодов, накапливающий сумматор (НС) 4, первый регистр 5 памяти, сумматор 6 кодов, второй регистр 7 памяти, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 8, компаратор 9, делитель 1О частоты с переменным коэффициентом де-20 ления (ДПКД), дешифратор 11, генератор

12 линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН) и регистр 13 сдвига.

Генератор 12 линейно изменяющегося напряжения (фиг.l) включает управляе- 25 мый генератор 14 тока (УГТ), управляемый ключ 15 и конденсатор 16.

Цифровой синтезатор частот работает следуюцим образом.

Двоичный код М выходной частоты

,„ с выхода блока 2 поступает на умножптель 3 и на дешифратор ll. Дешифратор 1! осуществляет поиск старшей

eqHHi.цы в двои- нам коде М выходной частоты и вырабатывает на своем выхо- З> де код числа и, выражающего число двоичных разрядов (начиная от старшего разряда) до первой логической единицы. Код числа и поступает на вход умножителя 3 и на вход управления 40

ДПКД 10. На выходе умножителя 3 образуется код 2" М, в старшем разряде которого всегда присутствует логическая единица, и

Код 2 M поступает на разрядный вход НС 4, на вход сумматора 6 и на вход управления ГЛИН 12.

С частотой следования импульсов на выходе генератора 1 (фиг.2а) в

HC 4, имеюцем емкость N, осуществляет-gp

cR сложение накопленного числа с числом М. Через 1 периодов выходного колебания генератора 1 происходит переполнение HC 4 и на его выходе переноса появляется импульс (фиг.2в),посту- пающий на тактовый вход регистра 5 и на информационный вход регистра 13.

По этому импульсу информация J, об ошибке временного положения 1 го им36 4 пульса переноса HC 4 относительно равномерной гипотетической последовательности выходной частоты (фиг.26) переписывается из НС 4 в регистр 5.

Особенность работы любого синтезатора частоты, выполненного на базе накапливающего сумматора, состоит в том, что НС 4 выделяет ближайший импульс после гипотетического и код Т! содержит информацию о запаздывании реального импульса относительно гипотетического. физически невозможно реализовать сдвиг выделенного импульса в сторону опережения, поэтому с помощью сумматора 6 вычисляется временная ошибка предыдущего импульса на выходе генератора 1.

Р = М - J

1 1

Регистр 13 отсчитывает m, импульсов генератора 1 (на фиг,2 тп,=2), после чего на его первом выходе появляется импульс (фиг.2г), поступающий на тактовый вход второго регистра 7 и записывающий,е Р,. Этот код поступает на вход ЦАП 8, на выходе которого начинает устанавливаться напряжение, пропорциональное Р, (на фиг.2е сплошная линия), Время установления напряжения не должно превышать и,- Т,, где Т, - период следования импульсов генератора 1.

Одновременно регистр 13 отсчитыва" ет еще m импульсов (на, фиг.2д m=2), и на его втором выходе появляется импульс, запускающий ГЛИН 1?. До этого момента ГЛИН 12 находился в следующем состоянии. На вход управления УГТ 14 поступает код 2 " М, на выходе УГТ 14 устанавливается ток, пропорциональный данному коду:

I. =Iî 2" ! где I, — ток, УГТ 14 при минимальном управляющем коде (логическая единица только в младшем разряде) .

Для данной выходной частоты ток на выходе УГТ 14 постоянен, т.е. не зависит от времени. Управляемый ключ 15 открыт, и конденсатор 16 разряжен, так как выход ГЛИН 12 заземлен.

Импульс с второго выхода регистра

13 поступает íà управляющий вход управляемого ключа 15 и на время своего суцествования закрывает его. Начинается заряд конденсатора 16 током I (на фиг,2е пунктирная линия) . В тот момент, когда напряжение на конденсаторе

1515336

16 достигнет величины, равной напряжению на выходе ЦАП 8 (на фиг.2е пересечение сплошной и пунктирной линий), на выходе компаратора 9 образуется перепад (фиг.2ж), Можно показать, 5 что запаздывание временного положения этого перепада Лг. относительно импульсов на выходе генератора 1 обратно пропорционально коду 2 " М и прямо пропорционально величине временной ошибки Р,, которую необходимо установить. Длр этого определим момент времени, в который напряжения на входах компаратора 9 примут равные значения: 15

Io2 И

------ д t =Р U

С э > где С вЂ” емкость конденсатора 16;

U — напряжение на выходе ЦАП 8 о

20 при минимальном управляющем коде (логическая единица только в младшем разряде) .

При выборе величины емкости С

Т <>/0>> Т о 25

Р; д>. = — — Т

3 2,>(о> и в идеальном случае осуществляется полная компенсация фазовой модуляции импульсов.

При следующем переполнении НС 4 весь цикл повторяется. Различие заключается в другой величине I;.„ и, следовательно, в другом напряжении на выходе ЦАП 8, определяемом новым чис- 35 лом Р;„ . На выходе компаратора 9 формируется импульсная последователь» ность частотой (2 f„,„) с равномерно располо><енным передним фронтом. ДПКД

10 осуществляет деление выходной час- 40 тоты компаратора 9 в 2" раз, и таким образом реализуется заданный выходной

1 диапазон с произвольным перекрытием.

ДПКД 10 должен срабатывать именно от переднего фронта входного импульса.

Формула изобретения

1. Цифровой синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные генератор опорной частоты, накапливающий сумматор и первый регистр памяти, тактовый вход которого соединен с выходом переноса накапливающего сумматора, последовательно соединенные цифро->> аналогЬвы>й преобразователь и компаратор, другой вход которого соединен с выходом генератора линей>>о изме>>лющегося напряжения, а также блока усгановки кода частоты, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона выходных часгог, в него введены последовательно соединенные дешиг»ратор, умножитель кодов, сумматор кодов и второй регистр памяти, выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя, а также регистр сдвига и делитель частоты с переменным коэффициентом деления, тактовый вход которого соединен с выходом компаратора, другой вход сумматора кодов соединен с вьходом первого регистра памяти, выход блока установки кода частоты соединен с входом дешифратора и другим входом умножителя кодов, выход которого соединен также с разрядным входом накапливающего сумматора и входом управления генератора линейно изменяющегося напряжения, выход генератора опорной частоты соединен также с тактовым входом регистра сдвига, информационный вход которого соединен с выходом переноса накапгивающего сумматора, первый и второй выходы регистра сдвига соединены соответстгенно с тактовым входом второго регистра памяти и входом запуска генератора линейно изменяющегося напряжения. выход де шифратора соединен с входом управления делителя частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого является выходом цифрового синтезатора частот.

2, Синтезатор по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что генератор линейно изменяющегося напряжения содержит управляемый генератор тока, выход которого соедиllåí с сигнальным входом управляемого ключа и одним выводом конденсатора, в>ход управляемого ключа и другой вывод конденсатора соединены с общей шинг>й цифрового синтезатора частоты, причем вход управления и выход упралляемого генератора тока являются с> >глетственно входом управления и выходом генератора линейно изменяющегося»апряжения, а управляющий вход упрллллемг>го ключа является входом запуск; г.нератора

ЛИНЕЙНО ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЛ l .il>I>1>>CII>1R, 1515336

В W

° - ь ° «Я» ..ые» фиг2

Составитель А.Мышакин

Редактор A.Ëeí

Корректор В.Ка<.аций

Заказ 6293/55 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР !

13335, Mockea, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производст ве«но -издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул.Г<гарина, 101