Цифровой синтезатор частот

 

Союз Советских

Социапистическмх

Ресиуб

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 17,05.79 (21) 2768040/18-09 (51)М. Кл.

Н 03 В 19/00 с присоединением заявки ¹вЂ”

Госудерстееииый комитет

СССР (23) Приоритет (53) УДК621.373. .42(088.8) ло делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 23.07.81, Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 23,07,81 (72) Автор изобретения

А Н Фадеев

Всесоюзный заочный электротехнический (7!) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ!

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в цифровых синтезаторах частот, основанных на вычислении выборок синусоиды.

Известен цифровой синтезатор час"

5 тот, содержащий последовательно соединенные блок установки частоты, накопитель, блок вычисления выборок, цифроаналоговый преобразователь и фильтр, а также опорный генератор, выход которого подключен к входам синхронизации накопителя и блока вычисления выборок Г1 .

Однако известный цифровой синтезатор частот не имеет стабилизации уровня выходного. сигнала в диапазоне рабочих частот.

Цель изобретения — обеспечение стабилизации уровня выходного сигнала в диапазоне рабочих частот.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные блок установки частоты, накопитель, блок вычисления выборок, цифроаналоговый преобразователь и фильтр, а также опорный генератор, выход которого подключен к выходам синхронизации накопителя и блок вычисления вь борок, в него введены последовательно соединенные блок вычисления коррекции и блок цифровой регулировки уровня, при этом входы блока вычисления коррекции соединены с соответствующими выходами блока установки частоты, а вход блока цифровой регулировки уровня соединен с выходом фильтра.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого синтезатора.

Цифровой синтезатор частот содер жит опорный генератор 1, блок 2 установки частоты, накопитель 3, блок 4 вычисления выборок, цифроаналоговый преобразователь 5, фильтр 6, блок 7 цифровой регулировки уровня, блок 8, вычисления коррекции.

3 8494!4

Цифровой синтезатор частот работает следующим образом.

° В блоке 2 устанавливается двоична кодированное значение синтезируемой частоты А=ао 2 +a„2" +...+ая „2 (N-цел е число) . Число А представляет .соо бой отношение синтезируемой частоты

fg (04 f<

fg /4, т.е. fo=ЙАК (05А<1). Это число поступает на вход накопителя 3, на выходе которого в каждый тактовый момент времени йд=пТ, n=l 2 3 (Т=)/ — длительность тактового интервала) формируется число В =Ь 2 +g 2 + )5

+...+ „2 по следующему алгоритму:

Вд =В „+А, которое пропорционально фазе синтезируемого колебания. В блоке 4 число В)„преобразуется в соответствующую цифровую выборку синусоиды, которая затем преобразуется в аналоговую величину в цифроаналоговом преобразователе (ЦАП) 5. Ступенчатый сигнал с выхода ЦАП 5 сглаживается фильтром 6.

Поскольку передаточная характеристика ЦАП 5 имеет вид

Е = (Л/4 ) (!) ()=!мп(где ) ((луу,), (s) и синтезе максимальной частотыу пю " 4 8 уровень выходного сигнала снижается на )0X по сравнению с уровнем на нулевой частоте. При стабилизации уровня с помощью блока 8 и блока 7 отличие уровня выходного сигнала на частоте f от его уровня на нулевой частоте определяется так. Алгоритм (2) представляет собой два первых члена разложения в ряд Тэйлора передаточной функции ЦАП ИцапЯ) . ЛЯ/ ) ЯАЩ

Цс)п 3(э 1

Поскольку ряд (3) — знакопеременной, то при использовании только двух первых членов 2 погрешность вычислений не превосходит величины

В случае синтеза максимальной частоты f,,погрешность алгоритма (2) равна Етах= 4у =0,003.

Таким образом, при использовании предлагаемого цифрового синтезатора частот уровень выходного сигнала отличается не более чем на 0,ЗЖ от уровня на нулевой частоте.

Р то уровень выходного сигнала снижается с увеличением значения синтезируемой частоты. Для устранения этого нежелательного эффекта служит блок

8 и блок 7, 35

Блок 8 может иметь различную конструкцию, например его роль может выполнять запоминающее устройство, в котором хранятся отдельные выборки передаточной характеристики ЦАП 5 H>off). 40

Более предпочтительным оказывается выполнение блока 8 в виде устройства, работающего по алгоритму

D=l-С А, где С = Г /96. (2)

Число )=D=dp 2 +d 2"+...d 2 К<И, 45

1 (М " целое) на выходе блока 8 пропорционально передаточной характеристике ЦАП 5, Выходы блока 8 подключены к входам блока 7 для компенсации падеыия уров-5О ия выходного сигнала. В качестве блока 7 целесообразно использовать операционный усилитель и множительный

ЦАП. В результате уровень выходного сигнала блока 7 остается постоянным в полосе частот.

При отсутствии цепи стабилизации уровня выходного сигнала устройства

Формула изобретения

Цифровой синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные блок установки частоты, накопитель, блок вычисления выборок, цифроаналоговый преобразователь и фильтр, а также опорный генератор, выход которого подключен к входам синхронизации накопителя и блока вычисления выборок, о тличающийс я тем, что, с целью стабилизации уровня выходного сигнала в диапазоне рабочих частот, в него введены последовательно соединенные блок вычисления коррекции и блок цифровой регулировки уровня, при этом входы блока вычисления коррекции соединены с соответствующими выходами блока установки частоты, а вход блока цифровой регулировки уровня соединен с выходом фильтра, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тирней и др. Цифровые синтезаторы частотц. "Зарубежная радиоэлектроника", 1972, )) 3, с. 59-69 (прототип) .

849414

Составитель Е, Голуб

Редактор А. Шандор ТекредМ. Рейвес КорректорГ. Решетник

Закаэ 611 /73 ираж 9 8 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал атент, г жгород, ул. роектная,