Цифровой синтезатор частот

 

Союз Советскнх

Социалистических т е :публик («)698!!I

<(АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6)) Дополнительное к авт. свид-ву (22} Заявлено 04.0477 (21) 2470748/18-09 ((„. 2

П 03 В 3/04 с присоединением заявки Й9

Государствеиный кояитет

СССР яо делая изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК -21.ÇÏ. . 42 (088,8) ОпY 5»«<»«1511.79. Б оллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 151179 (72) Авторы изобретения

А, В. Перерушев и Ю.М. Ковалев (71) Заявитель

Специальное конструкторское бюро физического приборостроения (54 ) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ

Изобретение относится к радиотехникее и может исполь зов аться для синтеза частот, в частности, в широкополосных радиопередающих и радиоприемных устройствах.

Известен цифровой синтезатор частот, содержащий соединенные в к ольцо перестраив аемый генератор, тракт преобразования частоты, фазовый детектор и фильтр нижних частот, а так:ие последовательно соединенные источник управляющего напряжения и функциональный преобразователь (1), Однак о известный цифров ой синтезатор частот обладает недостаточно высокой скоростью перестройки по диапазону частот вследствие двух" этапной настройки (грубой, а затем точной). при помощи системы ФАПЧ.

Цель изобретения — повышение скорости перестройки по диапазону частот.

Для этого в цифровой синтезатор частот, содержащий соединенные в кольцо перестраиваемый генератор, трак т прео бра з ов ания час тоты, фа зовый детектор и фильтр нижних частот, а также последовательно соединенные источник управляющего напряжения и функ цио нальный преобра зов атель, между выходом функционального преобразователя и управляющим входом перестраиваемого генератора введены последовательно соединенные регулятор . уров— ня управляющего напряжения и аналог ов ое запоминающее устройс тв о, другой вход которого соединен с выходом источника управляющего напряжения, при этом другой выход фазового детектора соединен с управляющим входом регулятора уровня управляющего . напряжения, а управляющий вход функ.ционального преобразователя соединен с тактовым входом тракта преобразо1 вания частоты.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенно-. го устройства.

Устройство содержит перестраиваЕмый генератор 1, тракт 2 преобразования частоты, фазовый детектор 3„ фильтр 4 нижних частот, источник 5 управляющего напряжения, функциональный преобразователь б, регулятор 7 уровня управляющего напряжения и аналоговое запоминающее устройство 8.

Цифровой синтезатор частот работает следующим образом.

При поступлении на один из входов аналогового запоминающего устройства

698) 11 е Таким образом, предложенное устройство позволяет значительно повысить скорость перестройки по диапазону — 60 частот, а также увеличить помехозащищенность за счет того, что рабочая точка фазового детектора 3 Выбирается и поддерживается в процессе перестройки по диапазону частот в сере65 дине раствора его -арактеристики, 8 команды н.!ой установки на него подается напряжение предварительной уста11овки частоты перестраиваемого генератора 1 от источника 5 управляющего напряжения, D течение действия команда начальной установки в аналоговом запоминающем устройств е 8 устанавливается напряжение, точно cooT— ветствующее одной из граничных частот рабочего диапазона частот цифрового синтезатора, например, f . Начинает и!!н работать цепь фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) перестраиваемого генератора 1, содержащая тракт 2 преобразования частоты, фазовый детектор 3 и фильтр 4 нижних частот.

Тракт 2 преобразования частоты осуществляет преобразование высокочастотных колебаний перестраиваемого генератора 1 в рабочий диапазон фазового детектора 3 и может включать в себя делитель частоты с переменным {дробнопеременным) коэффициентом деления (ДПКД), либо последовательно Включеннь.е делитель с постоянным коэффициентом деле IHEI u

ДПКД либо последовательно включенные смеситель и ДПКД. При всех вариантах выполн:"íHÿ тракта 2 преобразования частоты в нем обязательно присутств ует ДПКД, на управляющий

В Х ОД К О ТО Р ОГ О П ОС Т УIEcë Ю Т Та К Т ОВ ЫЕ импульсы, обеспечив ающие изменение коэффициента деления ДПКД.

С Выхода тракта ? преобразованный по частоте сигнал поступает íà фазовый детектор 3, где его частота сравнивается с Высокостабильной опорной частотой f и сигнал ошибки через фильтр 4 нижних ча".òîò подается на другой управля1ощий вход пере с траиваемого генератора 1 .

Под действием сигнала ошибки в режиме захвата устанавливается равенство

Оя где N — коэффициент деления делителей частоты В тракте 2 преобразования частоты.

Задавая коэффициент деления ДПКД автоматически z» последовательно изменяющимися из множества возможных коэффициентов деления

Н6 К М ...,+ ...И+ И

1 EEEIEE Мин " нпке на выходе цифрового синтезатора частот,можно получить множество дискрет ных частот с шагом, равным H пропорциойальным опорной частоте, и последовательно изменяющихся в диапазон частот .ОТ fII I EEE!EI дО fili! нС1 С

При поступлении первого и всех п or лед ующих так тов ых импульсов форми рова ние напряжения предварительной установки частоты осуществляется путем добавления напряжения в аналоговое запоминающее устройство 8 от источника 5 управляющего напря>кения 1(o ценzi функ!!Нон.-1льны1! преобразов gтель G " рег у!я тор 7 уpOE3 ня управ

ЛЯЮIЦЕI. О 1IаПР!IжЕНИР р К ОТOPcl Я фОРМИ рует зак о11 изменения напряже ниii в соответствии с необходх1ьм законом изме.1е!1Ня напряже!!ия на управляющем

1 элементе иерестраинаемого г"=-нератора 1.

Изме !!ение напряже ния В аналог oB QM запоминающем ус тройс тв е 8 ос ущест- вляется лишь во Время дей!ствия так тов ых имп ул ьс ов, и разрешение 1!а изменение напряжения поступает с

Выхода фазового детектора 3. на Вход регулятора 7 уровня управляющего наг ряже !!HEI . Ec mE !!-1п ОЯжениc- нс! Вь хОде фазового детектора 3 соответствует середине раствора его характеристики,. то регулятор 7 уровня управляющего напряжени я открыт и одновременно с изменением коэффициента деления

ДПКД тракта преобразования частоты

2 и отработкой рассогласовани Я Ll,åi!üþ

ФАПЧ осуществляется изменение напряжения предварительной установки в аналогово. .: запоминающем устройстве 8.

До к!Оступления следующег0 так TO вого импульса 3TÎ напряжение иоддерживае "cEI гостояíllbN и рав!1и! напряжению, соответствующему точной настройке перестраиваемого генератора 1 н. ; требуемую частоту. 1ак им обра 3 Ом, 1lpz! перес 1 poAK o с частоть! 1!а частотy нет !!Ообхоцимости фаэовому детектору 3 отрабатывать рассогласование, пропорциональнОВОй. разности фаз межд j ollopHOH ч стотой и преобразованной частотой перестраиваемого генератора 1, поскольку за счет соответстьующего изменения напряжения предв аритель ной

40 установки эта разнос ь фаз поддерживается постоянной, и рабочая точка фазового детектора 3 во всем диапазоне частот будет находиться в середине его характеристики.

Погрешность же в восгроизведении

i Э требуемого закона изменения напряжения предварительной установки, а также нестабильность параметров устройства во времени H от температуры, вносят ошибку в установку точного значения напряжения предварительной установки при перестройке с частоты на частоту. Эта ошибка отрабатывается цепью ФАПЧ, причем

55 быстрее чем в известном устройстве, так как она меньше по величине.

698111

Составитель Г. Захарченко ! ехред И. Асталош Кор1жкторЕ.Лукач

Редактор Ji.Ã ëåêo».åHêñ

Заказ 6567/18 Тираж 1060 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,. 110сква, Ж-35,. Раушская наб., д. 4,> 5

Филиал Г>ПП Патент г, уж> . гOpoI7,- ул, Проек тная,, что позволяет Ela иболее ОПTI»> :laJIbEIO подобрать полосу синхрони«ации.

Формула изобретенпя цифровой cH!ITpaaTop частот, держащий соединенные в кольцо перестраиваемый генератор„ тракт преобразования частоты, фазовый детектор и фильтр нижних частот, а также

ПОследОвате !Bl;o сО ди11ен11ыс 1 cточ1!и; управляющего напряжен ::-. и функцио:-:аль— ный преобразователь, с т л ч а ю> шийся т-->. :, --: -0:: ие7.::.;ю повы- >шения скорост;. перес."70й:.;я 10 днапазону частот, между выхо .0>м фуl!Kциoнальнс>го преобразователя : управ-т111ющим входом 1 е естра. !:.,;-.е.:.Сгс гене.".,э— тора введе11ы по-,ледов тельно соедиHBEIEIble РегУлятаР УРов11Я У17РавлЯюЩег О напряже!1>1Я и а ..--1>a логов ое запоминаю»

1ЦЕЕ УСТРО1107ВО > ДРУГО . БХОД KOTOPOX Î соединен с в1лодо?1 источника управ— ляющего нн п17яже11ия, при этом другой выход фаз080 о детектора соединен с

УЛРа > 77Яюк>1л1 17 7;0>«0;,1 Ре- У ЯЯТОРа УРовня y!7pa>ляющет 0 напряже!111я „a gf!Ipaý ляющ1п: B.". Oä ф» нкпнонального преобразователя со:- .дине11 с так=овым входом т>эакта преобразован 117 частоты.

И>«точ :. Нк и и>1ф>ормаци>1 п-„и=; ятые во внимание при экспертизе

1.П .-Ент С>Ю 93614665,кл.331-101, 17,:б7-;н<, 1 77; (пpozo=l!Il! .