Цифровой синтезатор частот
Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение уровня побочных спектральных составляющих в выходном сигнале. Цифровой синтезатор частот содержит опорный генератор 1, накопитель 2. блок 3 памяти, регистр 4 памяти, цифроанэлоговый преобразователь(ЦАП) 5. фильтр 6 нижних частот, блок 7 установки частоты и управляемый фазовращатель 8. На выходе ЦАП 5 воспроизводится 2 мгновенных значений синусоидального колебания (к - число двоичных разрядов ЦАП 5), точно соответствующих фазе р. При тактировании накопителя 2 частотой опорного генератора 1 на выходе накопителя 2 последова гельно образуют коды, соответствующие фазам, в общем случае не совпадающим с y Поставленная цель достигается тем, что за счет введения управляемого фазовращателя 8 воспроизведение кода мгновенного значения синусоиды р. fl на выходе ЦАП 5 задерживается на время, пропорциональноеразности фаз Ay y -ip . 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 Н 03 В 19/00
ГОСУцАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ дыхпд
Фиг 1 (21) 4790586/09 (22) 12,02.90 (46) 30.12.91. Бюл. М 48 (71) Научно-производственное объединение им. Коминтерна (72) И.Н.Гуревич и Ю.А,Никитин (53) 621.373.42(088.8) (56) Гнатек l0. Справочник по цифроаналоговым и аналого-цифровым преобразователям, М„Иэд-во Радио и связь, 1982, с.255 — 159.
Авторское свидетельство СССР
М 813675, кл. Н 03 В 19/00, 25.10.78. (54) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ (57) Изобретение относится к радиотехнике.
Цель изобретеНия — уменьшение уровня побочных спектральных составляющих в выходном сигнале. Цифровой синтезатор частот содержит опорный генератор 1, нако„„5U „„1702512 А1 питель 2, блок 3 памяти, регистр 4 памяти, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 5, фильтр 6 нижних частот, блок 7 установки частоты и управляемый фазовращатель 8.
На выходе ЦАП 5 воспроизводится 2" мгновенных значений синусоидального колебания (к — число двоичных разрядов ЦАП Q), точно соответствующих фазе p . При тактировании накопителя 2 частотой опорного генератора 1 на выходе накопителя 2 последовательно образуют коды, соответствующие фазам, в общем случае не совпадающим с ср,, Поставленная цель достигается тем, что за счет введения управляемого фазовращателя 8 воспроизведение кода мгновенного значения синусоиды р >р на выходе ЦАП 5 задерживается на время, пропорциональное раз йости фаэ
hp =у< — p . 4 ил.
IÔзОбрс "FHNP oTHGc9тi " j()цаиптехн(,ке и моя(87 бьггь использ)звано ) радиопеоедак)щих и ()ад(ло11р(лем, -, b)x устэойi гвах 3 .-3)ок:)
В И,-.)3" )8",)И геььь О /; (буна/,Ке ДР Я ., лн1! .= С81К И
". () ) 1" ."Оol) i.*(лРован",)Я (;))Гнв )ОЯ )PPP)+ i!I!I дискретной ииформа((ии„
Пель изобоетени — ж., 6. b i, 8)-.",,-е,, ))овня
fIoM ()О)эо"-:н ых ": пект".. альны;(с Осте влп); LI!l!x при фик(ир "iaанf.-ой разрядно(л ° уфp<)a)Hа..
РОГОВОГО преобраз:эвател)). 10
На фиг, I изображег 3 сто1н(T .ipHBЯ с хе 43 цифропогО синтеза ГГНЗВ частот; на
0 )И) — ППро<(i!Vi=!()i)R (Ц!дой И, Bbi f)!2)
Гармоиическо) О коле!эанк. 1 (, Геомощьк) циф" ров налогов;) гс и реоб Вазова «еля-:: о .,".аничень Ой разрядности; на фиг. 3 -- п))имер с)еал) з эци .) уг)равляемого фароврз цател.) в виде управл))емого «JcTpo
Выходе упрэвляемогс фазовра)цателя).
Цифровой синтезатор частот содержи) госледовател::нс соединенные опорный rel, н )копи)ель 2, l5))o!< 3 г)а)ля1и, 30 р8(истр 4 памяти, ((и(эро<)налоговый преобразователь (ЦАП) 5 и фильтр нижних частот (ФНЧ), выход ко)орого являе-»-.я еыхОДОМ синтезаторе!, а также блО < / уcl 3новки частоть) и УГ)равляемь :й фа;oapa(Liа16ЛЬ ().
Рторой кодовый выход блока 3:(aìÿ 7è соединен с первым кодов))к) Входом управляемсга фазовращателя 8, Кодовый выход блока 7 установки частоты соединен с кодо- 40
Вым входом накопителя 2 и втооым кодовым
Входом управа!(емого фазовраща геля 8.
) актовыйл Вход управляемогэ фазсврга„а1"-ля 8 соединен с ",û õîä,îì плopHoro 6Нератора 1 3 Выход (; ак fо вым входом ч > ре) истра 4 памяти.
Ь)равляемый фазсвра цатель 8 состоит (фи)" 3j из (()единднн ых и()(ледоса тельно уп )авляемого генератора 9 тока, I 13, подклк)ченного выходом к второму Входу компаратора 12 Входы ЦДГ),3 являк)тся П8PBbIMIi) КОДОВЫМИ ВХОдаМИ ) ГIPBB))ЯЕМОГО фазОВРащателЯ 8. ВхОДь . Г6HÂPBTGPB 9 To!<3 ЯВЛЯГОТСЯ BTOi ;)ЫМИ КЭДОВЫМИ В)(ОДВМИ УГ(5 : ),авляемого фазовращателя 8, Бтс1)эой Вход клгочв 10 яаля(пся третьим входом УГ)равля IIIIoi"(ч ()а овращател)) Яцход комг)аоато)13 12 Явля тся ВыхОО(2м упоаВлЯемоГО фазовращателя ."1, (ИфРОВОЙ СИНТезатп."-. . чаСт(21 Ра!ООТ387 следук))цим образом, Б блоке 7 у(„тановки частоть) наби)эается г .-Оазоя дный ).,Вои -)ный код Д Вы (однои часто(bl, ))Ос . Упагощий на нак" эпитель 2 и Уп;;;авляемый фазовоащатель ь, I a кодовом в ыходе н акОГ) ител я а (по модул к) каждь)й гактОвый мом8-)т в)эеменй () = )Т<>, 1=Д / =. 4, 1, 1.:„, гд:;. ) o = ) / fg, ))Ормируется код i"-i:,фа -)ы (Q синT6 p"/"-.,Мсго КО.)ебания Я! = ==Bi+ )я„Где 8<1 начальный кОД на кодовом Выход8 нак.)Г1ител)1 2. Код )-..а кодовом Выхо да н::<Оп)л.-.-,ля 2 также содержит;и двоичных р-.apÿäoâ и -.-Вляется кодом адреса для быка 3 памяти, Ьлок 3 памяти на своих двух кодовых выходах аырабатыв()ет <- азрядный код напря>кения Ul- з!л р (первый выход) и и-разрядный код j".I фазовой ошибки Ьр (второй выход). Как правило, разрядность l(ЦАП!> значи гельнс меньше разрядности IT) накопителя и равенство UI = з)п<)л нарушается пс двум причинам. Во-первых, при ряде значений í- вход LiAP, 5 подается один и тот же код. Например, 8сли L"= 8, а m =- 12 (синте:-1ируе ГсЯ ОДНО из 4096 значений " lacTQT), Ko,.,bl м(эГУГ поинимать 4096 значений, а напряжение Ul только 256, —,6, каждому из 16 ра:-,личных кодов Б) ! i>)ож8т бы Гь и эставлен в соответс i"вие толь э ОДи -! Код напря>кения Ul, Во-вторых, дажс дл. значечий р ==2."г/2" ) напряжение U, Воспроизводится ошибкой из-за конечно с числа разрядов ЦАГИ (т,е, В приведенном примере даже для "56 значениЙ в Общем случае РГ(р)ч ). Код (а, =- 2,)7/2 ) — «pi;I, г,.е I()II — бли>кайшее Г Ъ l значение spy =.9 ) управляет фазовращателем 8, в задачу которого входит изменение л.,аЗЫ abiXC,„!!HOA NVii111Л) СНОЙ Г)Осг)ео(ЭВ378РЬ ности Опорного генератсра I на величичу ,(".()л . 1..сли gf)paBI яемыЧ ((>азовращатель 8 вь)пол нен В виде у) н)ав))л Р мо о у(ройс (ва задер)кки (фи!. 3), To l-й Выходной:. Мпульс IенеОа7ора 1(-.л>(;=.н оы ь 4ад .ъо>) ан на вдЛи -INHQ о Для зтоГО код Lip подаетсЯ На ()А) ) 13. выхОдное напряжение «Отооого (Uj . :(t ai. я i Г)оступа6т на Один В>:Од <омп- ратпра 2, Етооойл Вход ком)1аоатора 12 соеДинен -iepea I : .3" тоты: ) =/ Я, КО) Да НВПРЯ>)(6)- и(, 6:i 1702512 С Ор = I/Ñ - t достигнет величины U ., на выходе компаратора 12 формируется импульс, задержанный относительно выходного импульса опорного генератора 1 на величину СЦ аС Л Л 4 = — = — *?- — ф ц А (1) при я :полнении равенства - = 2 у т 2 . ка выходе управляемого фазовраща еля реализь/ется требуемая задерх<ка. Импуль ;..— ная последовательность, сформирован! .ая на выходе управляемо -о фаэовращателч 8, тактирует регистр 4 памяти, Благодаря введенной задержке, код мгновенных значений "aнyсоиды на выходе регистра 4 воспроизводится именно в тот момент времени, когда идеальное (гипотетическое) колебание достигает данного значения. Этот код преобразуется с помощью ЦАП 5 и ФНЧ 6 в квазигармоническое колебание заданной частоты fb. При точном выполнении равенств (1) и (2) Все выборки на выходе ЦАП 5 идеально совпадают с гипотетическим гармоническим колебанием, и дискретные побочные спектральные составляющие в диапазоне частот ниже 2ть отсутствуют. Реально конечное число упоавляющих разрядов и небольшие отклонения от равенства (2) приводят к некоторому несоответствию, не позволяющему полностью устранить дискретные побочные спектральные составляющие, В то же время уровень дискретных побочных спектральных составляющих при B-разрядном ЦАП может быть 5 снижен до минус 70 — 75 дБ, —.е. достигается выирыш 20 — 25 дБ по сравнению с прототип )M. формула изобретения 10 иифровой синтезатор частот,. содержащий последовательно соединенные опорный генераор и накопитель, последовательно соединенные регистр памяти, цифроаналоговый преобразователь и 15 t:ильтр нижних частот, блок памяти и блок установки частоты, кодовый выход которого подключен к кодовому входу накопителя, о т л и ч а ю щ и л с я тем. что, с целью уменьшения уровня побочных спектраль20 ных составляющих в выходном сигнале, между первым кодовым выходом блока памяти и тактовым входом регистра памяти введен управляемый фазовращатель, второй кодовый вход и тактовый вход которого 25 подключены соответственно к кодовому выходу блока установки частоты и выходу опорного генератсра, кодовый вход и кодо-. вый выход блока памяти подключены соответственно к кодовому выходу накопителя и 30 кодовому входу регистра памяти, 
