Цифровой преобразователь частоты

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в синтезаторах частоты. Цель изобретения - повышение надежности работы при одновременном улучшении спектра выходного сигнала. С этой целью в преобразователь, содержащий каналы 1 и 2 преобразования входных импульсных последовательностей, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4, элемент 4ИЛИ 5, элементы 3И 6, 7, 8, 9, введены D-триггеры 10, 11. При подаче на шину 3 логического "О" на выходе преобразователя формируется разностная частота, а при подаче логической "1" - суммарная частота, причем частота входных импульсов на шине 12 должна быть меньше, чем на шине 13. D-триггеры 10, 11 обеспечивают привязку фазы преобразованных низкочастотных последовательностей к фазе преобразованных высокочастотных последовательностей. Благодаря этому в выходном сигнале устраняются ложные импульсы. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩЕЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (Н) И1 (1) 5 Н 03 К 5/1 56

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

1 (21) 4441;20/24-21 (22) 15.06.88 (46) 15.04,90. Бюл. h 14 (72) С.П.Ковита и В ° П.Кильговатов (53) 621.374 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Г 1109764, кл. 4 Н 03 K 5/156, 1983.

Васильев В.И. Расчет спектра выходного сигнала двухканального импульсного формирова теля. // - Вопросы радиоэлектроники. Сер. ОРВ, 1984, вып. 8, с. 42, (54) ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в синтезаторах частоты. Цель изобретения - повышение надежности работы при одновременном улучшении

2 спектра выходного сигнала. С этой целью в преобразователь, содержащий каналы 1 и 2 преобразования входных импульсных последовательностей, элемент ИСКЛОЧАПЦЕЕ ИЛИ 4, элемент 4ИЛИ

5, элементы 3И 6, 7, 8, 9, введены

D-триггеры 10, 11 ° При подаче на шину

3 "0" на выходе преобразователя формируется разностная частота, а при подаче "1" - суммарная частота, причем частота входных импульсов на шине 12 должна быть меньше, чем на шине 13. D-триггеры 10, 11 обеспечивают привязку фазы преобразованных низкочастотных последовательностей к фазе преобразованных высокочастотных последовательностей. Благодаря этому в выходном сигнале устраняются ложные импульсы. 2 ил.

1557669

Изобретение относится к импульсной технике и может применяться для построения синтезаторов частоты.

Цель изобретения - повышение на5 дежности работы цифрового преобразователя частоты при одновременном улучшении спектра выходного сигнала.

На фиг; I приведена структурная. схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы.

Устройство содержит первый и второй каналы 1, 2 преобразования входных импульсных последовательностей, 15 шину 3 "Знак", элемент ИСКЛЮЧА!ОЦЕЕ

ИЛИ 4, элемент 4ИЛИ 5, с первого по четвертый элементы 3И 6-9, первый и второй дополнительные D-триггеры

10, 11, первую и вторую входные шины 20

12, 13, выходную шину 14. Первый канал 1 одержит Т-триггер 15 первого канала 1, D-триггер 16 первого канала 1 и инвертор. 17 первого канала 1.

Второй канал 2 содержит Т-триггер 25

18 второго канала 2, D-триггер 19 второго канала 2 и инвертор 20 второ,го канала 2.

Первая входная шина 12 соединена с тактовым входом Т-триггера 15 и через инвертор 17 с тактовым входом

D-триггера 16, D-вход которого соединей с прямым выходом Т-триггера 15 и первым входом элемента 4, второй вход которого соединен с шиной 3, а выход - с Р-входом первого дополнительного D-триггера 10. Вторая входная шина 13 соединена с тактовым входом

Т-триггера 18 и через инвертор 20 с тактовым входом Р-триггера 19, Р- 4р вход которого соединен с прямым выходом Т-триггера 18 и первым входом первого элемента 3И 6. Инверсный выход Т-триггера 18 соединен с тактовым входом первого дополнительного D- 45 триггера 10 и первым входом второго элемента 3И 7. Прямой выход D-триг. гера 19 соединен с тактовым входом второго дополнительного D-триггера

11 и первым входом третьего элемента

3И 8. Прямой выход D-триггера 16 соединен c D-входом второго дополнительного D-триггера 11. Инверсный выход

D-триггера 19 соединен с первым входом четвертого элемента 3И 9, Вторые

55 входы первого и четвертого элементов

3И б, 9 соединены с инверсным выходом второго дополнительного D-триггера 11, прямой выход которого соединен с вторыми входами второго и третье. го элементов 3И 7, 8, Третьи входы первого и третьего элементов 3И 6, 8 соединены с инверсным выходом первого дополнительного D-триггера 10, прямой выход которого соединен с третьими входами второго и четвертого элементов 3И 7; 9. Выходы с первого по четвертый элементов 3И 6-9 соединены с соответствующими входами элемента ЧИЛИ 5, выход которого соединен с выходной шиной 14.

Устройство работает следующим образом.

Первая входная импульсная последовательность, имеющая более низкую частоту, поступает на первую входную шину 12. На прямом выходе Т-триггера

15 формируется последовательность

С, (Фиг. 2а). На прямом выходе Dтриггера 16, тактируемого Фронтами противоположной полярности, формируется последовательность С (фиг. 2б).

Аналогично, на прямых выходах Т-триггера 18 и Р-триггера 19 формируются последовательности С и С (фиг. 2в, r).

С помощью дополнительных D-триггеров 10 и 11 производится изменение сдвига между более низкочастотными последовательностями, формируемыми в первом канале .1. Изменение сдвига между последовательностями производится с помощью привязки последовательности, формируемой Т-триггером 15 (Фиг. 2а) к задним Фронтам последовательности, формируемой Т-триггером

1, 8 (фиг. 2в), а также привязки, сдвинутой на четверть периода последовательности с выхода D-триггера 16 (фиг. 2б) к передним фронтам сдвинутой более высокочастотной последовательности (фиг. 2г)..

Временные диаграммы последовательностей 1, 1, полученных в результате данной операции, приведены на фиг, 2д, е соответственно, Для получения разностной частоты на шину 3 подается "0", и четыре импульсные последовательности обьединяются логической схемой, состоящей из четырех элементов 3И 6-9 и элементов ИЛИ 5.

Результирующие временные диаграммы, соответствующие исходным импульсным последовательностям 1,, 1,приведены на фиг. 2ж, а привязанным им15576 пульсным последовательностям 1,,, 1 приведена на фиг. 2з.

Для получения импульсной последовательности суммарной частоты на той же выходной шине 1ч на шину 3 пода5 ется "1".

На фиг. 2 приведена результирующая временная диаграмма суммирования частот с исходными импульсными последовательностями, а на фиг. 2к с привязанными импульсными последовательностями 1, и 1,, Наличие специально организованного сдвига между последовательностями

1 и 1 в сочетании с привязкой к фронтам более высокочастотных последовательностей обеспечивает формирование на выходе устройства длительностей импульсов, не зависящих от 20 . фазовых соотношений между исходными последовательностями, и исключает возможность разрывов выходных импульсов и появление дополнительных узких импульсов в выходной последователь- 25 ности.

Й прототипе при формировании выходных частот из-за наличия фазовых сдвигов между исходными импульсными последовательностями, которые принципиально неизбежны, возникают дополнительные "ложные" импульсы и происходит изменение длительности выходных импульсов.

Из анализа временных диаграмм прототипа и описанного устройства видно, что максимальное отклонение периода суммарной импульсной последовательности Т для устройства-прототипа ДТ Т для данного устройст 40

trèôðoâaé преобразователь частоты, содержащий первый и второй каналы преобразования входных импульсных последовательностей, каждый из которых содержит Т-триггер и D-триггер, причем первая и вторая входные шины соединены с тактовым входом Т-триггера соответствующего канала преобразования входных импульсных последовательностей и через инвертор - с тактовым входом D-триггера, D-вход которого соединен с прямым выходом

Т-триггера того же канала преобразования входных импульсных последовательностей, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого соединен с прямым выходом Т-триггера канала преобразования входных импульсных последовательностей, а второй вход - с шиной Знак", при этом прямой выход Т-триггера второго канала преобразования входных импульсных последовательностей соединен с первым входом первого элемента 3И, а инверсный выход - с первым входом второго элемента 3И, прямой выход D-триггера второго канала преобразования входных импульсных последовательностей - c первым входом третьего элемента 3И, причем вторые входы первого и четвертого, второго и третьего и третьи входы второго и четвертого, первого и третьего элементов 3И соединены между собой, выходы с первого по четвертый элементов

3И соединены с соответствующими входами элемента 4 ИЛИ, выход которого соединен с выходной шиной, о т л и .и а ю щ и Й с я тем, что, с целью повышения надежности работы при одновременном улучшении спектра выходного сигнала, в него введены первый и второй дополнительные D-триггеры, причем D-вход первого дополнитель3S ва 1Т = q-, To

D= 20 1g — = ОдБ, То

55

Уровень подавления максимальной паразитной составляющей определяется формулой

D= 201 — .

Вычисляя по формуле уровень подавления максимальной паразитной сос тавляющей, получаем для устройствапрототипа для описанного устройства

D = 20 1g — 4 = 20 1g 4 = 12 дБ. т, то 9 6

Этим достигается положительный эффект - повышение надежности при одновременном улучшении спектра выходного сигнала, Кроме того, отсутствие дополнительных "ложных" импульсов в выходной последовательности существенн расширяет область применения цифрового преобразователя частоты, поскольку допускает обработку выходного сигнала с помощью цифровых устройств без предварительной фильтрации аналоговыми фильтрами, Формула изобретения

1557669 fr) e) фи? Я

Составитель А.Смирнов

Техред H.ÄèäûK КоРРектоР С.Черни

Редактор О.Спесивых

Заказ 723 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета о изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ного D-триггера соединен с выходом .элемента ИСКЛИЧАЮЦЕЕ ИЛИ, à D-вход второго дополнИтельного D-триггера с прямым выходом Р-триггера первого канала преобраэования входных импульс5 ных последовательностей, .тактовые входы первого и второго дополнительных

D-триггеров соединены соответственно с инверсным выходом Т-триггера и с прямым выходом П-триггера второго ° канала преобразования входных импульсных последовательностей, прямыми выходы первого и второго дополнительных D-триггеров соединены соответственно с третьим и вторым входами второго элемента 3И, а инверсные выходы - с вторым и третьим входами первого элемента 3И соответственно.