Цифровой синтезатор частоты прямого действия

 

Изобретение может быть использовано в частотоббразующих трактах радиоприемных и радиопередающих устройств., Целью изобретения является повышение точности синтеза номинальных значений любых частот рабочего диапазона. Поставленная цель достигается тем, что в цифровой синтезатор частоты прямого действия, содержащий последовательно соединенные опорный генератор 1, накапливающий сумматор 2, регистр 3 хранения, умножитель 4 кодов,блок 5 управляемой задержки и блок 8 фиксированной задержки, введены последовательно соединенные накапливающий сумматор 6 и триггер 7, выход которого подключен к входу переноса накапливающего сумматора 2, Блок 8 фиксированной задержка включен между выходом переноса накапливающего сумматора 2 и входом блока 5 управляемой задержки . Тактовый вход блока 8 фиксированной задержки соединен с тактовым входом регистра 3 хранения. Выход спорного го -юратора 1 соединен с тактовыми входами накапливающего сумматора 6, триггера 7 и блока 8 фиксированной задержки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 03 К 23/66, 3/84

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ - -" Ж:0

АА7 П.;:

1 (61) 1307586 (21) 4640833/2.1 (22) 19.01.89 (46) 15.01,91. Бюл. М 2 (72) И.Н.Гуревич и Ю.А.Никитин (53) 621.3(088;8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1307586, кл. Н 03 К 23/66, 1985. (54) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ

ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ (57) Изобретение может быть использовано в частотоббразующих трактах радиоприемных и радиопередающих устройств. Целью изобретения является повышение точности синтеза номинальных значений любых частот рабочего диапазона. Поставленная цель достигается тем, что в цифровой синтеэа„„Я2„„1621170 А2 тор частоты прямого действия, содержащий последовательно соединенные опорный генератор 1, накапливающий сумматор 2, регистр 3 хранения, умножитель 4 кодов, блок 5 управляемой задержки и блок 8 фиксированной задержки, введены последовательно соединенные накапливающий сумматор 6 и триггер 7, выход которого подключен к входу переноса накапливающего сумматора 2, Блок 8 фиксированной задержки включен между выхОдом переноса накапливающего сумматора 2 и входом блока 5 управляемой задержки. Тактовый входблока 8 фиксированной задержки соединен с тактовым входом регистра 3 хранения. Выход опорного гг:- ератора

1 соединен с тактовыми входами накапливающего сумматора 6, триггера 7 и блока 8 фиксированной задержки. 1 ил.

1621170

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к цифровым синтезаторам частот, вьп1олненным только на основе цифровых структур, и может быть использовано в частотообразующих трактах радиоприемных и радиопередающих устройств, Lååëüþ изобретения является повышение точности синтеза номинальных значений любых частот рабочего диапазона, находящихся в дробно-рациональном соотношении с частотой опорного колебания.

На чертеже представлена функциональная схема цифрового синтезатора частоты прямого действия.

Цифровой синтезатор частоты содержит последовательно соединенные опор. ный генератор 1, первый накапливающий сумматор 2, регистр 3 хранения, умножитель 4 кодов и блок 5 управляемой задержки и последовательно соединенные второй накапливающий сумматор 6 и триггер 7, выход которого подключен к входу переноса первого накапливающего сумматора 2, а также блок 8 фиксированной задержки, включенный между выходом переноса первого накапливающего сумматора 2 и входом блока

5 управляемой задержки. Вход блока 8 фиксированной задержки соединен с тактовым входом регистра 3 хранения, Выход опорного генератора 1 соединен с тактовыми вхо дами второго накапливающего сумматора 6, триггера 7 и блока 8 фиксированной задержки.

В качестве опорного генератора 1 может быть использован любой кварцевой генератор, на выходе которого включен форм и ровател ь им пул ьсов.

Блок 8 фиксированной задержки может быть выполнен на сдвигающем регистре, что позволяет повысить стабильность задержки блока 8 и улучшить шумовые характеристики выходного колебания, для чего его тактовый вход подключен к выходу опорного генератора 1, Цифровой синтезатор работает следующим образом.

Задачей синтезатора является формирование колебаний с частотой, удовлетворяющей условию алых = KFc, из опорного колебания с частотой fp = MFc, где Fc — шаг сетки синтеэируемых частот; К и M — целые положительные числа; К вЂ” код выходной частоты. Для.точной установки заданного номинала выходной частоты твых код i4 должен суммироваться в синтезаторе по модулю M каждый период опорного колебания. В данном синтезаторе зто осуществляется с помощью накапливающих сумматоров 2 и 6, Сумматор 2 для сопряжения с блоком 5 управляемой задержки имеет емкость 2", где и — число двоичных разрядов управляющего кода блока 5. Емкость Ь сумматора 6 выбирается из условия b = M 2, где m— показатель степени числа два при разложении числа М на простейшие сомножители. B общем случае при нечетном M п = О, При выборе емкости Ь предпо10 лагается, что m п, Если m > n, то Ь =

M 2 ". На кодовые входы сумматора 2 подается код а = К 2" /b где символ обозначает операцию выделения целой части числа, меньшей или равной ему. На кодовые входы второго сумматора 6 подается — пт К вЂ” K 2ïт/Ь Ь 2п m=2пв (К вЂ” К 2" / Ь Ь). Для организации емкости сумматора 6, равной Ь, внутри сумматора 6 на входы дополнения подан постоянный не зависящий от 4 х код 2 -Ь, где q выбира-, ется из условия 2ч < Ь < 2", Каждый тактчастоты fp генератора 1 код

С суммируется с текущим кодом в памяти сумматора 6.; При каждом превышении числа Ь (при переполнении сумматора 6) на выходе переноса формируется импульс переноса, поступающий Hà D-вход D-триггера

7. Следующий тактовый импульс опорного генератора 1 переводит сигнал переноса на

30 выход Q тTр и г геeрpа 77, т.е, на вход переноса сумматора 2. Триггер 7 позволяет исключить влияние задержек при суммировании в сумматоре 6 на общее быстродействие синтезатора, Постоянный сдвиг сигнала пе35 реноса сумматора 6 на один такт частоты fp не влияет на точность синтезатора. На вход переноса сумматора 2 поступает импульсная последовательность с частотой

= 4С/Ь. Частота следования импульсов на

40 выходе переноса сумматора 2, имеющего емкость 2" и входной код а, определяется двумя слагаемыми: частотой fp, поделенной на 2", и результатом накопления кода а по модулю 2": вых=fp2 С/Ь+ fp2 а = 10(а Ь+ C)/(b 2 )=

Частота следования импульсов - а выходе переноса сумматора 2 равна выхоцной частоте устройства. Однако иэ-за — îãî,,что на периоде выходной частоты укладывается, как правило, дробное число периодов колебания опорного генератора 1, последовательность импуль оВ на выходе сумматора 2 во времени расставлена неравномерно, т.е. имеет функциональную фаэовую модуляцию. Нормированное значение. погрешности временного положения импульсов переполнения относительно

1621170

Таким образом, на выходе блока 5 управляемой задержки формируется импульсная последовательность по заданному коду выходной частоты с нестабильностью временного положения выходных импульсов, не превышающей г„, Следовательно, в предлагаемом синтезаторе повышается точность синтеза номинального значения выходной частоты при любом (произвольном) шаге сетки выходных частот.

Формула изобретения

Составитель P.Ìàòâååâà

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И. Мус„а

Редактор. А.Лежнина

Заказ 4254 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 импульсов идеально равномерной во времени (гипотетической) последовательности требуемой частоты равно остаточному коду в сумматоре 2 после переполнения. Этот код R переписывается в регистр 3 хранения 5 и поступает на умножитель 4 кодов. В умножителе 4 кодов код R умножается на код кванта погрешности т„. Резул ьтат п роизведения — есть код запаздывания импульса на выходе переноса сумматора 2 относительно 10 импульса гипотетической последовательности. Этот код поступает на управляющие входы блока 5 уп ра вл яе мой задержки. Вместо непосредственного сдвига импульса в сторону опережения, 15 что физически невозможно сделать, в бло. ке 5 вводится задержка на величину лакомо = Л1макс R Iï . Учитывая, что для умножения кодов в умножителе 4 и для подготовки задержки в блоке 5 требуется 20 определенное время, импульс с выхода переноса сумматора 2 задерживается в блоке 8 фиксированной задержки на величину тв, которое превышает время срабатывания регистра 3, умножителя 4 и блока 5. Для 25 исключения флуктуаций времени гв задержка формируется цифровым способом и равна целому числу периодов колебания опорного генератора 1.

Цифровой синтезатор частоты прямого действия по авт. св. N. 1307585, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности синтеза номинальных значений любых частот рабочего диапазона, в него введены последовательно соединенные второй накапливающий сумматор и триггер, причем тактовые входы второго накапливающего сумматора, триггера и блока фиксированной задержки соединены между собой и подключены к выходу опорного генератора, выход триггера соединен с входом переноса первого накапливающего сумматора, а кодовые входы второго накапливающего сумматора соединены с шиной кода.