Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение искажений выходного сигнала. В цифровом синтезаторе частот с частотной модуляцией первый управляемый генератор 1, делитель 2 частоты с переменным коэффициентом деления, частотно-фазовый детектор 3 и первый фильтр 4 нижних частот образуют первое кольцо фазовой автоподстройки. Второе кольцо фазовой автоподстройки состоит из второго управляемого генератора 11, фазового детектора 7 и второго фильтра 8 нижних частот и выполняет функции частотного демодулятора. Демодулированный сигнал через разделительный конденсатор 9 и инвертирующий усилитель 12 поступает на вход первого сумматора 13 напряжений, где складывается с сигналом от источника 10 модулирующего напряжения. Этот же сигнал через второй сумматор 14 напряжений и ключ 15, который управляется от датчика 16 синхронизма, поступает на модулирующий вход первого управляемого генератора 1. Цель достигается за счет того, что обеспечивается автоматическая компенсация различных искажений модулированного сигнала на его выходе. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (1I) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2,1 ) 4609232/24-09 (22) 24. 11.88 (46) 30.08.90. Вюп. Ф 32 (72) И.П.Усачев и П.А. Попов (53) 621.373.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 919040, кл. Н 03 С 3/10, Н 03 L 7/16, 1980.

Авторское свидетельство СССР

1133647, кл, EI 03 С 3/10, Н 03 L 7/16, 1983. (54) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ С

ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — уменьшение искажений выходного сигнала. В цифровом синтезаторе частот с частотной модуляцией первый управляемый генератор 1, делитель 2 частоты с переменным коэффициентом деления, частотнофазовый детектор 3 и первый фильтр 4 (gI)g Н 03 L 7/16, Н 03 С 3/10

2 нижних частот образуют первое кольцо фаэовой автоподстройки. Второе кольцо фазовой автоподстройки состоит из второго управляемого генератора 11, фазового детектора 7 и второго фильтра 8 нижних частот и выполняет функции частотного демодулятора. Демодулированный сигнал через разделительный конденсатор 9 и инвертирующий усилитель 12 поступает на вход первого сумматора 13 напряжений, где складйвается с сигналом от.источника 10 модулирук цего напряжения. Этот же сигнал через второй сумматор 14 напряжений и ключ 15, который управляется от дат" чика 16 синхрониэма, поступает на мод .лирукщий вход первого управляемого генератора 1. Цель достигается за счет того, что обеспечивается автоматическая компенсация различных искажений модулированного сигнала на

его выходе. 1 ил.

1589388

Изобретение относится к радиотехнике и может бьггь использовано в качестве возбудителя передатчика с широкополосной, частотной модуляцией и гетеродина радиоприемника.

Цель изобретения — уменьшение искажений выходного сигнала.

На чертеже. представлена структурная электрическая схема цифрового син-10 тезатора частот с частотной модуляциеи .

Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией содержит первый управляемый генератор 1, делитель 2 частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД) 2, частотно-фазовый детектор (ЧФД) 3, первый фильтр 4 ниж них частот, опорный генератор 5, делитель 6 частоты с фиксированным коэф.20 фициентом деления, фазовый детектор

7, второй фильтр 8 нижних частот, разделительный конденсатор 9, источник, 10 модулирукицего напряжения, второй управляемый генератор 11, инвертирующий усилитель 12, первый сумматор 13 напряжений, второй сумматор 14 напряжений, ключ 15 и датчик 16 синхронизма.

Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией работает следующим образом.

После установления режима синхронизма модулирующее напряжение от источника 10 через второй сумматор l4 поступает на вход ключа 15. На управ35 ляющий вход ключа 15 с выхода датчика 16 поступает сигнал, разрешающий только в режиме синхронизма прохождеpme сигнала через ключ 15 на модулирующий вход первого управляемого генератора 1. При этом происходит частотная модуляцияпервого управляемого генератора 1 с заданной девиацией.Первое кольцо автоподстройки содержит пер- 45 вый управляемый генератор 1, ДПКД 2, ЧФД

3 и первый фильтр 4. Колебания от опорного генератора 5 поступают на второй вход ЧФД 3 через делитель б.

Второй управляемый генератор 11 идентичен первому управляемому генератору

1 и переключается сопряженно с ним.

Поэтому при наличии синхронизма в первом кольце фазовой автоподстройки наступает синхронизм и во втором кольце

55 фаэовой автоподстройки, состоящем из управляемого генератора 11, фазового детектора 7 и фильтра 8. Частоты управляемых генераторов 1 и 11 равны, и стабильность их определяется стабильностью опорного генератора 5. В режиме синхронизма беэ подачи модулирующе го напряжения при сравнении на фазовом детекторе 7 двух одинаковых (с точностью до фазы) колебаний на его выходе формируется медленно меняющееся напряжение, которое через фильтр 8 поступает на управляющий вход управляемого генератора 11. При подаче мо цулирующего сигнала на модулирующий вход первого управляемого генератора на выходе фильтра 8 выделяется тот же низкочастотный сигнал, который модулировал первый управляемый генератор 1, т.е. второе кольцо фаэовой ав-, топодстройки играет роль частотного демодулятора.

Демодулированный низкочастотный сигнал с выхода второго фильтра 8 через разделительный конденсатор 9 (чтобы не проходила постоянная составляющая) поступает через . инвертирующий усилитель 12, где меняет фазу на 180, о на первый вход первого сумматора 13, на второй вход которого поступает исходный модулирующий сигнал от источника 10. Если эти сигналы совершенно одинаковы, то результирующий сигнал на выходе первого сумматора 13 равен нулю. Тогда исходный модулирующий сигнал от источника 10 проходит через второй сумматор 14 и ключ 15 без иэменения и поступает на модупирующий вход первого управляемого генератора 1.

Если демодулированный сигнал отличается от исходного, то на выходе первого сумматора 13 появляется разностный сигнал, который затем поступает на второй вход второго сумматора 14, где складывается с исходным сигналом с выхода источника 10. При этом на выходе второго сумматора 14 имеется сигнал, отличающийся от исходного, который поступает через ключ 15 на модулирующий вход первого управляемого генератора 1 и модулирует его по частоте так, что демодулированный сигнал на выходе второго фильтра 8 соответствует исходному как по общему уровню (т.е. стабилизируется девиация первого управляемого генератора 1), так и по частотным составляющим.

Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией первоначально настраивается на заданный уровень девиации при минимальной величине искажеч> о р м у л а и з о б р е т ения

5 15893 ний сигнала. Для этого на выходе источника 10 устанавливается определенный уровень сигнала на частоте модуляции значительно более высокой, чем частота среза первого кольца фазовой автоподстройки, определяемой в основном первым фильтром 4, чтобы исключить реакцию кольца фазовой автоподстройки на это возмущение. Затем выбирается коэффициент усиления инвертирующего усилителя 12 такой, чтобы демодулированный сигнал íà его выходе бып ло уровню равен исходному от источника 10, но противоположен по фазе. Тогда на выходе первого сумматора 13 напряжение равно нулю.

B дальнейшем при модуляции инфор мационным сигналом демодулированный сигнал на выходе первого управляемо- 20 го генератора 1 автоматически поддерживается равным исходному при наименьших искажениях при различных дестабилизирующих факторах.

Ъ, Таким образом, обеспечивается 25 автоматическая компенсация различных искажений (в том числе и изменение уровня девиации) модулированного сигнала на его выходе.

Это наиболее полный и общий слу- 3р чай компенсации искажений, так как сравнивается демодулированный сигнал (по уровню и всем частотным,составля-. кнцим) с исходным, а не огибающие их амплитуд.

Дополнительное преимущество состоит в том, что в неM можно вводить предыскажения модулирующего сигнала в области низких частот, т.е. компенсировать реакцию кольца фазовой автопод- 4р стройки, расширяя диапазон модулирующих частот в сторону нижних частот без ухудшения динамики самого кольца ФАПЧ .

Кроме того, ослабляются помехи с 45 частотой сравнения и ее гармониками как в режиме модуляции,так и без модуляции.При этом, если цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией используется как гетеродин приемника, 50 т.е. без подачи модуляции, то коэффициент усиления инвертирующего уси88 6 лителя 12 можно значительно увеличить, чтобы повысить разрешающую способность по выделению и компенсации помех (например, с частотой сравнения).

Инвертирующий усилитель 12 и сумматоры 13 и 14 могут быть выполнены на основе операционных усилителей, например, на одной микросхеме — счетверенном операционном усилителе типа

1401УД2, а ключ 15 — на части микро схемы 564КТ3.

Цифр о вой сии т е зат ор част от с ча стотной модуляцией, содержащий источник модулирующего напряжения, соединенные в кольцо первый управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, частот-. но-фазовый детектор и первый фильтр нижних частот, соединенные в кольцо второй управляемый генератор, фазовый детектор и второй. фильтр нижних частот, выход которого подключен к первому выводу разделительного конденсатора, последовательно соединенные опорный генератор и делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, выход которого подключен к второму входу частотно-фазового детектора, при этом второй выход первого управляемого генератора соединен с вторым ,входом фазового детектора, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения искажений выходного сигнала, между вторым выводом разделительного конденсатора и модулируюцим входом первого управляемого генератора введены последовательно соединенные инвертирующий усилитель, первый сумматор напряжений, второй сумматор напряжений и ключ, а также введен датчик синхронизма, вход и выход которого годключены соответственно к выходу частотно-фазового детектора и к управляющему входу ключа, второй вход первого сумматора напряжений соединен с вторым входом второго сумматора напряжений и с выходом источника модулирующего напряжения.