Цифровой синтезатор частот

(54) ЦИФРОВОЙ (57) Изобрете технике и обе СИНТЕЗАТОР ЧАС ие относится к О радионие ечивает повыш еба выхода ы, АЦП нени0"1оявл нул1 11 инеиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ пектральнои чистотывыходных ий, В исходном состоянии на блока 2 установки кода часто О, счетчика 9 и блока 7 сра кодов (БСК ) устанавливается на выходе БГК 8 - "1". При нии кода частоты, не равного БСК 7 переходит в состояние разрешая работу генератора 4 но изменяющегося напряжения (Г:1 ИН)и счетчика 9, Напряжение с ГЛИН 4поступает на АЦП 10. В момент превышения им первого порога срабатыванияна выходе АЦП О появляется код,равный единице младшего разряда.При этом на выходе БСК 8 кратковременно появляется сигнал 1011, Этот сигнал является тактовым импульсом длясчетчика 9 и триггера 5. Процесссравнения кодов продолжается до техпор, пока код на выходе АЦП 10 примет значение, равное значению кодачастоты. При этом на выходе БСК 7устанавливается сигнал "0, что вызывает сброс ГЛИН 4 и счетчика 9.С триггера 5, работающего в счетномрежиме и формирующего симметричноенапряжение, сигнал поступает наФильтр 6 нижних частот, выделяющийпервую гармонику, Опорное напряжениедля АЦП О и ЦАП 3 поступает с источника 1 опорного напряжения. 1 ил.Изобретение относится к рациотехнике и может быть использовано при построении функциональных генераторов,Цель изобретения - повышение 5спектральной чистоты выходных колебаний,На чертеже представлена электрическая структурная схема цифровогосинтезатора частот.Цифровой синтезатор частот содержит источник 1 опорного напряжения,блок 2 установки кода. частоты, цифроаналоговый преобразователь ( ПАП ) 3,генератор 4 линейно изменяющегосянапряжения (ГЛИН), триггер 5,фильтр 6 нижних частот, первый 7и второй 8 блоки сравнения кодов,счетчик 9, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10.Цифровой синтезатор частот работает следующим образом.В исходном состоянии коды на выходах блока 2 установки, АЦП 10 и 25счетчика 9 равны нулю, при этом выход первого блока 7 сравнения устанавливается в состояние чО , а выходвторого блока 8 сравнения - в состояние "1",30При появлении кода частоты, не равного нулю, первый блок 7 сравненияпереходит в состояние "1", что разрешает работу счетчика 9 и ГЛИН 4,Напряжение с ГЛИН 4 поступает на входАЦП 1 О. При превышении этим напряжени 35ем первого порога срабатывания АЦП 1 Она его выходе устанавливается значение кода, равного единице младшегоразряда, а выход второго блока 8 сравнения переходит в состояние "0, чтослужит тактовым импульсом для счетчика 9, и код на его выходе также принимает значение единицы младшего разряда, при этом выход второго блока8 сравнения вновь устанавливается всостояние "1", Процесс сравнения кодов продолжается до тех пор, пока кодна выходе АЦП 10 принимает значение,равное значению кода частоты, послечего выход первого блока 7 сравненияпереходит в состояние нОчто способствует сбросу ГЛИН 4 и счетчика 9,после чего начинается новый цикл работы цифрового синтезатора частоты.Сигнал с выхода второго блока 8 сравнения поступает и на тактовый входтриггера 5, который работает в счетном режиме и служит для получения симметричного напряжения. В фильтре 6 выделяется первая гармоника этого напряжения.Уравнение преобразования цифрового синтезатора частот имеет вид2 Игде И - число двоичных разрядовАЦП 10;И - значение кода на выходе блока 2 установки;ь - постоянная времени интегоатора, входящего в составГЛИН 4 (на чертеже не показано).Данное уравнение преобразования получено при условии одинаковой разрядности АЦП 10 и ЦАП 3.В уравнение преобразования не входит основной дестабилизирующий факторопорное напряжение что свидетельст 1вует о высокой стабильности частоты на выходе цифрового синтезатора частот, Влияние нестабильности опорного напряжения искпючено благодаря использованию одного источника 1опорного напряжения.Кратковременная нестабильность (нестабильность за период напряжения на выходе ГЛИН 4) определяется в основном нелинейностью преобразования ЦАП 3 и АЦП 1 О, последний может быть выполнен, например, на основе микросхемы 1107 ПВ, а блоки 7 и 8- сравнения - на основе микросхем 533 СП 1.Уровень побочных составляющих в данной схеме определяется частотной избирательностью фильтра 6.Ф о р м у л а изобретенияЦифровой синтезатор частот, содержащий последовательно соединенный блок установки кода частоты, цифроаналоговый преобразователь и генератор линейно изменяющегося напряжения, последовательно соединенные триггер и фильтр нижних частот, а также источник опорного напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения спектральной чистоты выходных колебаний, в него введеныпервый и второй блоки сравнения кодов, аналого-цифровой преобразователь и счетчик, вход сброса которого1314436 ния. Составитель Ю.КовалевТехред М. Ходанич Корректор А.Тяско Редактор М.ДылынЗаказ 2218/54 Тираж 902 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4 объединен с управляющим входом гене"ратора линейно изменяющегося напряжения и подключен к выходу первогоблока сравнения кодов, первый кодовый вход которого соединен с выходомблока установки кода частоты, тактовый вход счетчика объединен с тактовым входом триггера и подключен квыходу второго блока сравнения кодов,первый кодовый вход которого соединенс поразрядными выходами счетчика,второй кодовый вход первого блока сравнения объединен с кодовым входом второго блока сравнения и подключен к выходу аналого-цифровогопреобразователя, опорный вход которого объединен с опорным входом цифрраналогового преобразователя и подключен к выходу источника опорногонапряжения, а управляющий вход аналого-цифрового преобразователя 10 подключенк выходу генераторалинейно изменяющегося напряже