Цифровой синтезатор частоты

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН А 1 7/18 р 4 Н РЕТЕНИЯ/ТВУ(71) Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе(56) Авторское свидетельство СССР У 1007202, кл. Н 03 1 7/18, 18.06.8 1.Алешин В.Г. и др. Конспект лекций по курсу радиопередающие устройства. Синтезаторы частоты. вМ,; Из-во Московского энергетического института. 1978. с.25-27.(54) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение КПД. Цифровой синтезатор частоты содержит регистр 1 кода частоты, делитель частоты с переменным коэф, деления (ДПКД) 2, преобразователь код-напря- жение 3, нуль-органы 4, 11, импульсно-фазовые детекторы (ИФД) 5, 10, . опорный генератор 6, сумматор 7 наОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС ЯО 1325683 пряжений, фильтр 8 нижних частот,управляемый генератор (УГ) 9, переключатель 12, ключ 13, формирователь 14 импульсов. При изменении управляющего кода формирователь 14 замыкает ключ 13 и переводит переключатель 12 в первое положение, прикотором к фильтру 8 подключается выход ИФД 5. Значение кода частотызаносится в регистр 1. По изменяющемуся напряжению преобразователякод-напряжение 3 осуществляется перестройка частоты УГ 9. Ошибки непосредственной перестройки исключаютсяс помощью косвенной перестройкиУГ 9 по цепи обратной связи. Дляэтого при изменении кода изменяетсякоэф. деления ДПКД 2. За время переходных процессов в фильтре 8 накап-ливается напряжение, обеспечивающееустранение ошибок непосредственнойперестройки УГ 9. После завершенияпереходных процессов переключатель 12подключает к фильтру 8 ИФД 10. 1 ил.132569Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано вцифровых радиосистемах передачи информации для формирования гармони 5ческих колебаний с дискретно изменяемой частотой.Целью изобретения является повыше ние коэффициента полезного действия.На чертеже представлена структур Оная электрическая схема цифрового синтезатора частоты.Цифровой синтезатор частоты содержит регистр 1 кода частоты, делительчастоты с переменным коэФфициентомделения (ДПКД) 2, преобразователькод-напряжение (ПКН) 3, первый нульорган 4, первый импульсно-фазовый детектор (ИФД) 5, опорный генератор б,сумматор 7 напряжений, фильтр 8 нижних частот, управляемый генератор 9,второй ИФД 10, второй нуль-орган 11переключатель 12, ключ 13, формирователь 14 импульсов.Цифровой синтезатор частоты работает следующим образом,При изменении управляющего кодаформирователь 14 импульсов по сигналу записи кода поступающему как врегистр 1, так и в формирователь 14импульсов замыкает ключ 13 и переводитпереключатель 12 в первое положение, при котором выход первого ИФД 5соединен через переключатель 12 с входом фильтра 8. Сигнал записи обеспечи-Звает запись изменившегося значениякода частоты в регистр 1, При изменении кода в регистре 1 происходитизменение напряжения на выходе ПКН 3.Этим напряжением осуществляется не Опосредственная перестройка частотыуправляемого генератора 9. Ошибкинепосредственной перестройки исключаются с помощью косвенной перестройки управляемого генератора 9 по 45цепи обратной связи, Для этого приизменении кода изменяется коэффициент деления ДПКД 2 На вход ДПКД 2. поступают импульсы, формируемые первым нуль-органом 4 иэ гармоническогоколебания управляемого генератора 9,Выходные импульсы первого нуль-органа 4 соответствуют "нулям" гармонического колебания, т,е. моментам времени, в которые это колебание пересекает нулевой уровень с положитель-.ной производной, Импульсы с выходаДПКД 2 сравниваются по фазе с выходным сигналом опорного генератора 6. 32Напряжение на выходе первого ИФД 5 пропорционально временному сдвигу (разности фаэ) между сигналами на его входах. Первый и второй ИФД 5 и 10 реализуются в виде ключа, эамыкаемого на время, равное длительности импульса, поступающего на первый вход первого и второго ИФД 5 и 10, осу - ществляющего стробирование гармонического колебания, поступающего на второй вход. Следовательно, амплитуда импульсов на выходе первого ИФД 5 равна синусу разности фаз между сигналами на его входах, За время переходных процессов в фильтре 8 накапливается напряжение, обеспечивающее устранение ошибок непосредственной перестройки управляемого генератора 9. После окончания переходных процессов (в установившемся режиме) частота импульсов с выхода ДПКД 2 становится точно равной частоте опорного генератора 6 Р , а частота управляемого генератора становится равной й , Р). =где Н - коэффициент деления ДПКД 2.Очевидно, что в установившемся режиме частота импульсов, формируемых вторым нуль-орагном 11, равно в 1 раз меньше частоты выходного сигнала управляемого генератора 9, Если фильтр 8 обеспечивает второй порядок астатиэма врегулирующей петле цифрового синтезатора частоты, то середина выходных импульсов ДПКД 2 в установившемя режиме совпадает с "нулями" гармонического сигнала, поступающего с выхода опорного генератора 6, а импульсы, формируемые вторым нуль-органом 11, совпадают с "нулями" выходного сигнала управляемого генератора 9.После завершения переходных процессов в регулирующей петле формирователь 14 импульсов размыкает ключ 3 и переводит переключатель 12 во второе положение, при котором с входом фильтра 8 соединен выход второго ИФД 10, регулирующая петля цифрового синтезатора частоты в этом случае замыкается через второй ИФД 10, что обеспечивает работу цифрового синтезатора частоты в следующем режиме и сохраняет высокую стабильность синтезируемой частоты. В случае, если фильтр 8 не оебспечивает второго по25 формула изобретения Составитель Ю.КовалевРедактор Г.Гербер Техред И.Попович Корректор Е. Рошко Заказ 3 124/55 Тираж 901 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 132569рядка астатизма регулирующей петли,то в установившемся режиме возможноналичие фазовой ошибки, присутствиекоторой не нарушает равенства частоты импульсов с выхода ДПКД 2 и час 5тоты опорного генератора 6, а такжекратности частот сигналов на входахвторого ИФД 10.Формирователь 14 импульсов обеспечивает замыкание ключа 13 и установкупереключателя 12 в первое положениев момент записи управляющего кодав регистр 1 и удерживает ключ 13 ипереключатель 12 в этом положениидо окончания переходных процессов врегулирующей петле, после чего ключ 13размыкается, а переключатель 12 устанавливается во второе положение, Формирователь 14 импульсов реализуетсяв виде счетчика импульсов с выходавторого нуль-органа 11. Запуск счетчика на счет осуществляется сигналомзаписи кода в регистр 1 кода. Послетого, как счетчик формирователя 14импульсов отсчитает заданное числоимпульсов и, происходит смена выходного сигнала, и счет прекращается. Приэтом интервал времени и/Рвыбирается не меньшим времени переходных 30процессов в регулирующей петле.Первый нуль-орган 4 и ДПКД 2 работает только во время переходных процессов в регулирующей петле, время которых много меньше времени работы нафиксированной частоте,35 Цифровой синтезатор частОты, содержащий последовательно соединенныефильтр нижних частот, сумматор напря 4жения и управляемый генератор, последовательно соединенные первый нуль-ор,ган, делитель частоты с переменным коэффициентом деления и первый импульсно-фазовый детектор, к второму входу которого подключен выход опорного генератора, преобразователь коднапряжение, выход которого соединен с вторым входом сумматора напряжений, при этом вход преобразователя коднапряжение объединен с установочным входом делителя частоты с перемЕнным коэффициентом деления и подключен к выходу регистра кода частоты, кодовый вход и вход записи кода которого является соответственно первыми вторым управляющими входами цифрового синтезатора частоты, о,т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД введены последовательно соединен" ные второй нуль-орган, второй импульсно-фазовый детектор и переключатель, и последовательно соединенные форми(рователь импульсов и ключ, второй вход которого рбъединен с вторым входом второго импульсно-фазового детектора и подключен к выходу управляемого генератора, второй вход и выход переключателя подключены соответственно к выходу первого импульсно- фазового детектора и к входу фильтра нижних частот, управляющий вход переключателя соединен с выходом формирователя импульсов, выход ключа подключен к входу первого нуль- органа, вход и выход второго нуль"органа соединены соответственно с выходом опорного генератора и с первым входом формирователя импульсов, второй вход которого объединен с входом записи регистра кода частоты.