Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение частотных искажений выходного сигнала. Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией содержит опорный генератор 1. делитель частоты 2 с фиксированным коэффициентом деления, первый фазовый детектор 3, фильтр нижних частот 4, управляемый генератор 5. делитель частоты 6 с переменным коэффициентом деления, блок установки 7 частоты, фазовый модулятор 8, источник 9 модулирующего сигнала, второй фазовый детектор 10, ключ 11, фильтр верхних частот (ФВЧ) 12, усилитель 13, индикатор синхронизма 14, элемент ИЛИ 15, одновибратор 16. Фазовый модулятор 8 включен во вспомогательный контур автоматической подстройки разности фаз. что позволяет стабилизировать фазу выходного сигнала при воздействии модулирующих возмущений в полосе частот ФВЧ 12 Это позволяет отрабатывать изменения частоты управляемого генератора 5 от самой низкой до частоты среза ФВЧ 12. 1 ил (Л г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕН ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М» А.й йа

Выход (21) 4682639/09 (22) 24.04.89 (46) 23.01.92. Бюл. М 3 (72) И.П.Усачев и П.А.Попов (53) 621.373.42 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 919040. кл. Н 03 С 3/10, H 03 1 7/16.

07,05.80, Авторское свидетельство СССР

М 1252909, кл. Н 03 С 3/10. Н 03 7/18, 20.09. 84. (54) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ С

ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ (57) Изобретение относится к радиотехнике, Цель изобретения — уменьшение частотных искажений выходного сигнала. Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией содержит опорный генератор 1, делитель

„, . Ы„„1707765 А1 частоты 2 с фиксированным коэффициентом деления, первый фазовый детектор 3, фильтр нижних частот 4, управляемый генератор 5, делитель частоты 6 с переменным коэффициентом деления, блок установки 7 частоты, фазовый модулятор 8, источник 9 модулирующего сигнала. второй фазовый детектор 10, ключ 11, фильтр верхних частот (ФВЧ) 12, усилитель 13, индикатор синкронизма 14, элемент ИЛИ 15, одновибратор

16. Фазовый модулятор 8 включен во вспомогательный контур автоматической подстройки разности фаз, что позволяет стабилизировать фазу выходного сигнала при воздействии модулирующих возмущений в полосе частот ФВЧ 12 Это позволяет отрабатывать изменения частоты управляемого генератора 5 от самой низкой до частоты среза ФВЧ 12. 1 ил

1707765

30

55

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемной и радиопередающей аппаратуре.

Целью изобретения является уменьшение частотных искажений выходного сигнала.

На чертеже представлена электрическая структурная схема цифрового синтезатора частот с частотной модуляцией.

Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией содержит опорный генератор 1, делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления (ДФКД) 2, первый фазовый детектор (ФД) 3, фильтр нижних частот (ФНЧ) 4, управляемый генератор 5, делитель частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД) 6, блок 7 установки частоты, фазовый модулятор 8, источник 9 модулирующего сигнала, второй ФД 10, ключ 11, фильтр верхних частот (ФВЧ) 12, усилитель 13. индикатор 14 синхронизма, элемент ИЛИ 15, одновибратор 16, Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией работает следующим образом.

В режиме синхронизма при подаче модулирующего напряжения от источника 9 на модулирующий вход управляемого генератора 5 происходит его частотная модуляция (как при обычном прямом одноточечном способе). С выхода управляемого генератора 5 частотномодулированный сигнал поступает на вход ДПКД 6, где делится по частоте на коэффициент деления N. С выхода ДГ1КД 6 модулированные по фазе короткие импульсы поступают на вход фазового модулятора 8 и на вход второго ФД 10, где сравниваются с короткими опорными импульсами с частотой сравнения fcp с выхода ДФКД 2, получающимися в результате деления частоты опсрного генератора 1 на постоянный коэффициент деления ДФКД 2. В резуль-.ате сравнения этих импульсов по частоте и фазе на выходе второго ФД 10 вырабатываетсяуправляющее напряжение, которое по принципу отрицательной обратной связи через ключ

11, ФВЧ 12 и усилитель 13 поступает на управляющий вход фазового модулятора 8 и мадулирует по фазе его входные импульсы так, чтобы на выходе фазового модулятора

8 были импульсы уже не модулированные, как B режиме синхронизма без подачи модулирующего сигнала (T е. модуляция полнос гью снимается), 8 предложенном устройстве фазовый модулятор 8 включен во вспомогательный контур автоматической подстройки разности фаз выходного си нала относительно входного. Такой контур позволяет стабилизировать фазу входного сигнала фазового модулятора 8 при воздействии модулирующих возмущений в полосе частот, определяемой в полосе частот пропускания ФВЧ 12

Иначе оворя. все модулирующие возмущения импульсов на входе фазового модулятора 8 и искажения, с ними связанные, автоматически компенсируются в полосечастот, определяемой полосой пропускания

ФВЧ 12, С выхода фазового модулятора 8 импульсы с модуляцией, снятой в полосе частот, равной полосе пропускания ФВЧ 12, поступают на второй вход первого ФД 3. где сравниваются с опорными импульсами с

ДФКД 2, С выхода первого ФД 3, медленно меняющееся управляющее напряжение, через ФНЧ 4 поступает на управляющий вход управляемого генератора 5 и подстраивает

его по частоте и фазе под опорный генератор 1.

Таким образом, кольцо фазовой автоподстройки частоты отрабатывает изменения частоты управляемого генератора 5, начиная с самой низкой и кончая частотой среза ФВЧ 12

В переходном режиме, когда разность фаз на входах второго ФД 10 превышает заранее установленную максимальную величину, которая определяется максимально необходимым уровнем девиации частоты управляемого генератора 5 при его модуляции, от выходного сигнала второго ФД 10 срабатывает индикатор 14 синхронизма и на его выходе формируется запрещающий сигнал, который через схему ИЛИ 15 поступает на управляющий вход ключа 11, в результате чего ключ 11 закрывается.

Таким образом, вспомогательный контур авторегулирсвания размыкается и подстройка частоты УГ 5 в кольце фазовой автоподстройки частоты происходит обычнь,м путем, при котором кольцо фазовай автоподстройки отрабатывает изменения частоты управляемого генератора 5, начиная с самой низкой и кончая частотой среза

ФНЧ 4. Иначе говоря, при этом полоса пропускания кольца автоподстройки расширяется и определяется только частстой среза

ФНЧ 4, которая может быть значительно выше частоты среза ФВЧ 12.

Таким образом, быстродействие в переходном режиме сохраняется высокое при широкой полосе модуляции. как и при двухточечном способе, но нет частотных искажений.

Ключ 11 закрывается не только по сигналу от индикатора 14 синхронизма, но и по сигналу с выхода одновибратора 16, При переключении коэффициентов деления

1707765 ствии и одновременно избежать искажений выходного сигнала.

Составитель Ю Ковалев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О. Кравцова

Редактор Г. Гербер

Заказ 275 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

ДПКД 6 с второго выхода блока 7 установки на вход одновибратора 16 поступает импульс, который "опрокидывает" его в состояние, когда на выходе одновибратора 16 формируется запрещающий сигнал. Этот 5 сигнал поступает через второй вход схемы

ИЛИ 15 на управляющий вход ключа 11, в результате чего ключ 11 закрывается. Время действия запрещающего сигнала от одновибратора 16 не больше переходного 10 времени установки новой частоты в цифровом синтезаторе частот. Усилитель 13 необходим для правильного подбора коэффициента передачи управляющего сигнала на управляющем входе фазового 15 модулятора 8 в соответствии с его крутизной. Коэффициент передачи усилителя 13 подбирается таким. чтобы на выходе фазового модулятора 8 модуляции импульсов по фазе была полностью снята в полосе частот, 20 определяемой ФВЧ 12.

В случае использования цифрового синтезатора частот как гетеродина приемника можно разомкнуть вспомогательный контур авторегулирования на основе второ- 25 го ФД 10, подав на ключ 11 запрещающий сигнал соответствующего логического уровня.

В цифровом синтезаторе частот компенсация реакции кольца фазовой автопод- 30 стройки на модулирующее возмущение и связанные с этим искажения в заданной полосе частот автоматически получается полная, так как здесь действует отрицательная обратная связь (по возмущению впе- 35 ред). Это позволяет получить расширение диапазона модулирующих частот в область нижних частот по сравнению с одноточечной модуляцией при заданном быстродеи40

Формула изобретения

Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией, содержащий соединенные в кольцо управляемый генератор. делитель частоты с переменным коэффициентом деления, фазовый модулятор, первый фазовый детектор и фильтр нижних частот, последовательно соединенные опорный генератор и делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, выход которого подключен к второму входу первого фазового детектора, источник модулирующего сигнала, выход которого соединен с модулирующим входом управляемого генератора, а управляющий вход делителя частоты с переменным коэффициентом деления подключен к первому выходу блока установки частоты, отличающийся тем, что, с целью уменьшения частотных искажений выходного сигнала, ме кду вторым выходом блока установки частоты и управляющим входом фазового модулятора введены последовательно соединенные одновибратор, элемент ИЛИ. ключ. фильтр верхних частот и усилитель, а так.ке последовательно соединенные второй фазовый детектор и индикатор синхронизма выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, первый и второй входы второго фазового детектора подсоединены соответственно к выходу д лит я ч с оты с фиксированным коэффициентом дел ния и к выходу делителя частоты с переменным коэффициентом деления, а с гнал ьный сход ключа подключен к выходу второ.о фазс лого детектора.