Цифровой синтезатор частот

 

Союз Советскик

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()940312 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 29. 12. 80(21) 3225206/18-21 (51)M. Кл.

Н 03 К 23/00 с присоединением заявки №

1Ъеударетеенный квинтет

СССР до делам нэебретеннй н открытей (2З) Приоритет

Опубликовано 30.06.82. Бюллетень № 24 (53) УДК 621.317..7 (088. 8) Дата опубликования описания 02.07.82

М. M Рабинович, К. Н. Чернышев и Г. П. Сте игова(72) Авторы изобретения (71) Заявитель

" «» (54) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ

Изобретение относится к импульсной технике, дискретной автоматике и может быть использовано в цифровых синтезаторах частоты.

Известен синт«затор частот, содер-

5 жащий генератор опорных импульсов, де» литель частоты с переменным коэффициентом деления, анализатор временного положения выходных импульсов, триггер, блок управления и устройство коррекции. временного положения, импульсов. Устройство позволяет получить импульсную последовательность требуемой частоты, близкую к равномерной последователь» ности 111.

f5

Однако данное устройство позволяет получить лишь частоты, которые меньше частоты опорного генератора. В устройстве не раскрыта работа анализатора временного положения выходных импуль- 20 сов, который при реализации схемно громоздок и инерционен.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является делитель частоты с программным заданием

) дробного коэффициента деления, содержащий генератор импульсов, фазосдвигающий элемент программный блок, цифровой компаратор, счетчик целого коэффициента, счетчик дробного коэффициента, дешифратор частоты, переключатель вентилей выделения целого импульса, схему

ИЛИ, дешифратор дробного коэффициента.

Устройство позволяет производить деление частоты с программным заданием дробного коэффициента деления (2).

Существенным недостатком известного устройства является отсутствие возможности умножения частоты с программным заданием коэффициента умножения.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства, а именно получение дробных коэффициентов умножения, и деления, а также попучение на выходе импульсной последовательности с минимальной неравномерностью следования выходных импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой синтезатор частот, содержащий фор мирователь импульсов, фазосдвигающую цепочку, четыре элемента И, элемент ИЛИ, программный блок, дешифратор, реверсивный счетчик, генератор опорной частоты, выход которого подключен к входу формирователя импульсов, выход которого соединен с входом фазосдвигаюшей цепочки, четыре выхода которой подключены к первым входам четырех элементов И, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента .ИЛИ, а вторые входы четырех элементов И подключены соответственно к четырем выходам дешифратора, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, введен блок управления фазовым сдвигом, первая группа входов которого подключена к соответствующим выходам фазосдвигаюшей цепочки и к первым входам элементов И, а вторая группа входов подключена к соответствующим выходам дешифратора и вторым входам четырех элементов И, выход блока управления фаэовым сдвигом подключен к входу реверсивного счетчика, а управляющий вход— к выходу программного блока, вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты и входом формирователя импульсов, выход элемента ИЙИ соединен с выходной шиной.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма при уменьшении частоты, на фиг, 3 - временная диаграмма при увеличении частоты.

Синтезатор частот содержит генератор 1 опорной частоты, формирователь 2 импульсов, фазосдвигаюшую цепочку 3, первый, второй, третий, четвертый элементы 4, 5, 6 и 7 И, элемент 8 ИЛИ, дешифратор 9, реверсивный счетчик 10, блок 11 управления фазовым сдвигом; программный. блок 12. цифровой синтезатор частот работает следующим образом..

Если производить переключение. импульсов с фазосдвигаюшей цепочки в следующей последовательности F -О, Г, -1, Р -2, F 3, F1-О и т.д.,то частота, фор1 мируемая на выходе синхронизатора, будет равна

940312

35

При реализации блок 11 управления

40, фазовым сдвигом может быть представлен рядом элементов И, на которые поступают с выходов дешифратора 9 импульсные последовательности F l — 0, Г1-1, F1-2, Г1-3 и импульсы с выхода про45 граммного блока 12. Выходы элементов

И блока 11 затем объединяются с помощью элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом реверсивного счетчика 10. Диапазон измерения частот синтезатора составляет оТ Fz/2 до 1,5.

Временные диаграммы, изображенные на фиг. 2, поясняют работу синтезатора частот при положительном знаке переключений (уменыиение частоты), а на фиг. 355 для отрицательного знака переключений (увеличение частоты); пунктирными линиями обозначены моменты переключения, фиксируемые блоком управления фаэовым выл о+ " I где F - частота импульсов опорного

О генератора;

F - частота переключений отводов фазосдвигающей цепочки ф р — число отводов фазосдвигающей цепочки, Лналогично при переключениях F -О, F„-3, F 2, Р„-l, F1-0 частота будет равна выл- о (>)

В синтезаторе частот необходимые переключения осуществляются с помощью !

О первого, второго, третьего и четвертого элементов 4, 5,6 и 7, которые управляются реверсивным счетчиком 10, на выходе которого стоит дешифратор 9 на 4 положения.

15 Подавая на реверсивный счетчик 10 знак и импульсы с частотой Е, получаем частоты, соответствующие формулам 1 и 2. Скорость и направление переключений задается программным блоком 12

20 в соответствии с конкретными требованиями. На программный блок поступает частота генератора 1, иэ которой формируется последовательность импульсов, поступающих на блок управления фазовым сдвигом, с частотой следования импульсов, соответствующей требуемому отклонению частоты от частоты опорного генератора. Блок 11 управления фазовым сдвигом анализирует в каждый момент времени состояние дешифратора 9 и, при-. няв импульс с программного блока 12, выбирает из числа импульсных последовательностей Fl-О, Fl-1 у Fl-2, Fl-3 один импульс, который подает на вход реверсивного счетчика 10 фиксируя момент переключения, который соответствует текущему состоянию дешифратора 9 и знаку.

360

69=в

5 .9403 сдвигом. На фиг. 1 изображена схема цифрового синтезатора частот с фазосдвигающей цепочкой 3, имеющей 4 от- . вода, т.е. сдвиг фаз в этом случае между соседними отводами составляет 90 .

Количество отводов фазосдвигающей цепочки 3 определяется допустимым отклонением от среднего положения выходных импульсов синтезируемых частот. В общем случае отклонение от среднего по- 16 ложения равно

/AD ьЧ= —.

И

Технический эффект предлагаемого устройства заключается Ь расширении фун-

«Ьью = :(=. м ), в пределах от 0,5 Рп до 1,5 Го, а также уменьшение фазового сдвига выходных имцульсов относительно среднего положения на величину 25

12 6 ный частоты, выход которого подключен к входу формирователя импульсов, выход которого соединен с входом фазосдвигающей цепочки, четыре выхода .которой под- . ключены к первым входам четырех элементов И, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, а вторые входы четнрех элементов И подключены соответственно к четырем Bblxo» дам дешифратора, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, отлич ающийся тем,что, с целью расширения функциональных возможностей, в негю введен блок управления фазовым сдвигом, первая группа входов которого подключена к соответствующим выходам фазосдвигающей цепочки и к первым входам элементов И, а вторая группа входов подключена к соответствующим выходам дешифратора и вторым. входом четырех элементов И, выход блока управления фазовым сдвигом подключен к входу реверсивного счетчика, а управляющий вход - к выходу программного блока, вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты и входом формирователя импульсов, выход элемента ИЛИ соединен с выходной шиной устройства. формула изобретения

I цифровой синтезатор частот, содержащий формирователь импульсов, фазосдвигающую цепочку, четыре элемента И, эле,-. мент ИЛИ, программный блок, дешифразз тор, реверсивный счетчик, генератор опорИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 629632, кл. Н 03 К 5/156, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

M 621102, кл. Н 03 23/00, 1978.

940312

1 ч ч ч и.

Составитель Н. Каплин

Редактор В. Пилипенко Техред Т. Фанта Корректор А. Дзятко

Заказ 4687./78 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5 филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4