Синтезатор частот

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3(Н 03 В 19/ОО Ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИЙ ССОРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЬГГИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СЮЩЕТИЗЬСГВУ нс(56) 1. Авторское свидетельство СССРМ 553738 с кл. Н 03 В 19/ОО, 18 е 02 е 75 е,2, Патент ВША Р 397 б 945,кл. 328-14, 24.08,76 (прототип).(54)(57) 1, СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ, содержащий последовательно соединенныеопорный генератор, устройство вычитания импульсов, счетчик с переменнымкоэффициентом пересчета, первый генератор пилообразного напряжения, компаратор и накапливающий сумматор, фвыход переполнения которого соединене управляющим входом устройства вычитания импульсов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения спектральнойчистоты выходногосигнала, между дополнительным выхо-: дом счетчика с переменным коэффици-,ентом пересчета и вторым входом компаратора введен второй генераторпилообразного напряжения, управляющие входы которого объединены с уп-равляющими входами Мерного генерато-.ра пилообразного напряжения и подключены к соответствующим поразряднымвыходам накапливающего сумматора.2. Синтезатор по а, 1, о т л и-.ч а ю щ и й с я тем, что каждый изгенераторов пилообразного напряжения выполнен в виде последовательносоединенных элемента с управляемымсопротивлением и конденсатора,парал-.лельно которому включен транзисторныйключ, вход которого является. входомгенератора пилообразного напряжения,а входы управления элемента с управ.-ляемым сопротивлением являются управ.лннинми входами генератора лнлообрааного напряжения,Изобретение относится к радиотех- Нике и может быть использовано для синтеза частот в радиопередающих, фрадиоприемных устройствах, а также в измерительной технике.Известен синтезатор частот, содержа- . 5щий опорный генератор и соединенные. в кольцо устройство вычитания импульсов, делитель с переменным коэффициентом пересчета и анализатор временного положения импульсов 1 . 10Однако наличие временного отклонения выходных импульсов такого синтезатора частот приводит к возникновению побочных спектральных составля" ющих, 15Наиболее близкий к предлагаемому синтезатор частот содержит последовательно соединенные опорный генератор, устройство вычитания импульсов, счетчик с переменным коэффициентом пересчета, первый генератор пилообразного напряжения, компаратор и накапливающий сумматор, выход пере полнения которого соединен с управляющим входом устройства вычитания,импульсов 2 3.Однако и данный синтезатор частот обладает недостаточно высокой спектральной чистотой выходных колебаний.Цель изобретения - повышение спектральной чистоты выходного сигнала.Поставленная цель достигается тем, что в синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные35 опорный генератор, устройство вычитания импульсов, счетчик с переменным коэффициентом пересчета, первый генератор пилообразного напряжения, компаратор и накапливающий сумматор, выход переполнения которого соединен с управляющим входом устройства вычитания импульсов, между дополнительным выходом счетчика с перемен" йым коэффициентом пересчета и вторым входом компаратора введен второй генератор пилообразного напряжения, управляющие выходы которого объединены с управляющими входами первого генератора пилообразного напряжейия и подключены к соответствующим поразрядным выходам накапливающего сумматора. пульс, предшествующий Б-му. Импульсыс выхода компаратора 5 поступают навход накапливающего сумматора 7увеличивая с каждым тактом число,записаннфе в памяти накапливающегосумматора 7 на величину Х1, Емкостьнакапливающего сумматора 7 выбранаравной единице и при переполнениина выходе переполнения накапливающего сумматора 7 сигнал,по которомуустройство 2 вычитания импульсов непропускает один импульс на вход счетчика 3. Суммарный коэффициент пересчета становится равным И+1,кроме того каждый из генераторов,55 пилообразного напряжения выполнен в виде последовательно соединенных элемента с управляющим сопротивлениеми конденсатора, параллельно которому включен транзисторный ключ, вход которого является входом гене ратора пилообразного напряжения, а входы управления элемента с управляемым сопротивлением являются управляющими входами генератора пилообразного напряжения. 65 На чертеже представлена структурная схема предлагаемого синтезатора частот,Синтезатор частот содержит опорный генератор 1, устройство 2 вычитания импульсов, счетчик 3 с перемЬнным коэффициентом пересчета, первый генератор пилообразного напряжения (ГПН) 4, компаратор 5, второй генератор пилообразного напряжения (ГПН) б, накапливающий сумматор 7, транзисторный ключ 8, конденсатор 9, элемент с унравляющим сопротивлением 10, резистор 11.Синтезатор частот работает следующим образом.Опорный Генератор 1 создает равномерную импульсную последовательность с постоянной частотой следования Г В исходном состоянии устройство 2вычитания импульсов пропускает всеимпульсы на вход счетчика 3, которыйвыделяет на своем основном выходекаждый И-и входной импульс, а надополнительном выходе - каждый, имТаким образом, на основном и дополнительном выходах счетчика 3 оста ются квазипериодические последовательности импульсов заданной частоты, сдвинутые один относительно другого,1 на период опорного колебания т :ооКаждый импульс на дополнительном выходе счетчика 3 вызывает пилообраэ" ное изменение напряжения на выходе второго ГПН б, Через времй То импульс на основном выходе счетчика 3 вызывает пилообразное изменение напряжения на выходе первого ГПН 4, Скорость нарастания обоих напряжений на выходах ГПН 4 и б в каждом цикле различна и определяется кодом на выходе накапливающего сумматора 7. Однако скорость нарастания напряжения на выходе первого ГПН 4 выше скорости нарастания напряжения на выходе второго ГПН б. В момент времени, когда.эти напряжения становятся равными, на выходе компаратора 5 генерируется выходной импульс синтезатора, Разница в скорости нарастания напряжений на выходе ГПН 4 и б выбранаЗаказ 10057/56 Тираж 936ВНИИПИ Государственного комитета СССРподелам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 таким образом, чтобы величина временного сдвига выходных импульсовсинтезатора относительно импульсовна основном выходе счетчика 3 былапропорциональна коду на выходе накап.ливающего сумматора 7, При одинаковом законе изменения напряжения навыходах ГПН 4 и 6 их собственнаянелинейность и изменениепитающегонапряжения не влияют на спектральнуючистоту выходного колебания, В случаей 3использования в простейших нелинейных ГПН 4 и 6 в виде Вс-цепи, величины сопротивлений элементов с управляемым сопротивлением 10 прямо пропор- .циональны коду А на выходе накапливающего сумматора 7, а емкости Сконденсаторов 9 выбраны одинаковыми.Каждый импульс с дополнительного.выхода счетчика 3 открывает транзисторный ключ 8 второго ГПН б, черезкоторый разряжается конденсатор 9,По окончании импульса начинаетсязаряд конденсатора 9 через элемент10 и резистор 11. Напряжение на конденсаторе 9 изменяется по экспоненциальному законуц, = -",Гзгде с=С(КА+В),К - коэффициент пропорциональности;В - сопротивление резистора 11;Б - напряжение источника питания.Через время Тс на основном выходесчетчика 3 появляется импульс, который открывает транзисторный ключ 8первого ГПН 4. По окончании этогоимпульса начинается заряд конден сатора 9 первого ГПН 4 с постояннойвремени т = С КАоП= К 1 - 1- -)/2Импульс на выходе компаратора 5генерируется в момент равенства. напряжений П,.пн и Пзн . Из этогоусловия нетрудно определитьС = твф гчэ1 2а величина временного сдвига выходнойпоследовательности синтезатора относительно последовательности на основном выходе счетчика 3;КА"л "2 ВМаксимальная величина задержки приА=А должна быть равна То, поэтомд сму выбнрается В т.е."з ААМаксКз =оА мс 1 ксТаким образом, .величина временногосдвига прямо пропорциональна вычисленному коду временного отклоненияимпульсов на основном выходе счетчика 3 от импульсов равномерной гипотетической) последовательности,а с не зависит от нелинейного закозна нарастания напряжения на выходеГПН 4 и 6 и от величины напряженияпитания Е. В результате выходнаяпоследовательность сИнтезатора частот не отличается от равномернойи не содержит побочнйс спектральныхсоставляющих (при идеальном .компараторе 5).