Устройство формирования сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 03 К 5/01 7/04 БРЕТЕНИ ДЕТЕЛЬСТВ НИЯ СИГНАк техник сложнымиы и фазы иля формироипулированколеба ты. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ А ВТОРСНОМУ(71) Харьковский институт радиоэлектроники им, акад. И,К.Янгеля (72) В.П.Шинкаренко, В,И.Байдак и И.Н.Говорушенко(56) Федосова Т.С. Гельфман Т.Э. Син теэатор частоты с использованием скользящего режима в системе ФАПЧ Труды МИРЗА, 1975, вып. 80, с, 29-42Авторское свидетельство СССР У 1302424, кл. Н 03 К 7/04, 1984,(54) УСТРОЙСТВО ФОРИИРОВЛОВ(57) Изобретение относитформирования сигналов созаконами изменения частоможет быть использованования частотно- и фазома,801525880 А 1 ных сигналов, а также получения сеток частот с малыми приращениями. Целью изобретения является расширениефункциональных возможностей путем получения сетки высокостабильных колебаний с малым приращением частоты.Устройство формирования сигналов содержит генератор 1 опорной частоты,реверсивные счетчики 2 и 12, делитель 3 частоты, цифровые умножители4 и 7 частоты, мультиплексор 5, регистр 6 сдвига, второй делитель 8 спеременным коэффициентом деления, фазовый детектор 9, сумматор 10, цифроаналоговый преобразователь 11, фильтр13 нижних частот, первый делитель 14с переменным коэффициентом деления,управляемый генератор 15. Устройствопозволяет сформировать в широком диапазоне частот сетку высокостабильных й с малыми приращениями часИзобретение относится к импульсной технике, в частности к технике Формирования сигналов со сложными законами изменения частоты и Фазы, и может быть использовано для формирования частотно- и фазоманипулированных сигналов, а также получения сеток частот с малыми приращениями.11 ель изобретения - расширение функциональных возможностей путем получения сетки высокостабильных колебанийс малыми приращениями частоты.На чертеже представлена блок-схема устройства. 15Устройство формирования сигналов с малым приращением частоты содержит генератор 1 опорной частоты, первый реверсивный счетчик 2, делитель 3 час-, тоты, цифровой умножитель 4 частоты, мультиплексор 5, регистр 6 сдвига, цифровой умножитель 7 частоты, второй делитель 8 с переменным коэффициентом деления, фазовый детектор 9, сумматор 10, цифроаналоговьп преоб разователь 11 (ЦАП), второй реверсивный счетчик 12, Фильтр 13 нижних частот, первый делитель 14 с переменным коэффициентом деления, управляемый генератор 15. При этом генератор 1 опорной частоты, Фазовьп детектор 9, сумматор 10, фильтр 13 нижних частот, управляемый генератор 15, первый делитель 14, регистр 6 сдвига и мультиплексор 5 соединены последовательно, Выход мультиплексора 5 подключен к35 второму входу Фазового детектора 9.Делитель 3 частоты, второй цифровой умножитель 4 частоты, второй делитель 8,. первый реверсивный счетчик 1240 и второй реверсивный счетчик 2 соединены последовательно, Выходы второго реверсивного счетчика 2 соединены с управляющими входами мультиплексора 5. Выход первого делителя 14 через первый циФровой умножитель 7 часто 45 ты соединен с тактовым входом регистра 6 сдвига, Выходы первого реверсивно 1 о счетчика 12 соединены с входами цифроаналогового преобразователя 11, выход которого соединен с вторым вхо дом сумматора 10. Входы прямого и обратного счета реверсивных счетчиков 2 и 12 являются входами установки знака изменения частоты, Управляющие входы делителей 8 и 14 с переменными 55 коэффициентами деления и второго цифрового умножителя 4 частоты являются входами установки частоты, Управляю г О)И1 дч К Ирчастота ГОЧ;коэффициенты деления первого делителя 14 и второгоделителя 8;коэффициент умножения умножителя 4,емкость первого реверсивного счетчика 12,коэффициент деления делителя 3 частоты. ьык где Го К, К 11 рсКдц -1На управляющих входах умножителя 7 частоты устанавливается код, соответствующий величине времени задержки сигнала обратной связи Т 11 цоп моксТ (2)с 1Прд ма кс где То - период частоты генератора 1;Пцад мокс опорное напряжение ЦАП 11; " р макс- максимальное напряжение навыходе Фазового детектора 9.Таким образом, коэффициент умножения первого умножителя 7 должен быть равен(3) У ФА мокс11 цао макс где И - число разрядов регистра 6сдвига.В пределах емкости первого реверсивного счетчика 12 с выхода 11 АП 11 на второй вход сумматора 10 поступает ступенчатое напряжение с величиной ступени НцопмаксВТак как система фАПЧ, включающаяфазовый детектор 9, сумматор 10,фильтр 13, генератор 15, делитель 14и управляемую линию задержки в состащие входы первого цифрового умножителя 7 частоты являются входом установки величины временного сдвига сигнала обратной связи.Устройство работает следующим образом.На управляющих шинах первого делителя 14, второго цифрового умножителя 4 частоты и второго делителя 8 в соответствующих кодах (двоичном, двоично-десятичном или десятичном) задается значение частоты выходного сигнала вьк5 15 ве умножителя 7, регистра 6 сдвига и мультиплексора 5, является замкнутой системой регулирования, то внешнее воздействие на управляемый генератор 15 будет отрабатываться таким образом, чтобы напряжение на управляющем входе генератора 15 было постоянным, т.е, напряжение на выходе детектора 9 будет обратным по отношению к напряжению на выходе ЦАП 11.В этой связи в системе ФАПЧ существует так называемый "скользящий" режим. За счет изменения фазы генератора 15 система ФАПЧ отрабатывает внешнее возмущение на входе генератора 15, При переполнении первого реверсивного счетчика 12 изменяется состояние второго реверсивного счетчика 2, который определяет задержку сигнала обратной связи. В этот же момент напряжение на выходе ЦАП 11 скачком возвращается в начальное состояние (в минимум или максимум в зависимости от знака в (1. При этом этот скачок компенсируется изменением постоянной составляющей сигнала с выхода детектора 9 за счет изменения времени задержки сигнала обратной связи. Если инерционность системы ФАПЧ велика по сравнению с временем коммутации, фаза колебаний генератора 15 в этот момент не изменяется, т.е.система ФАПЧ не отрабатывает одновременно происшедших взаимообратных воздействий. В дальнейшем изменение фазы генератора 15 происходит в том же направлении, что и до переполнения счетчика 12.Таким образом, устройство позволяет сформировать в широком диапазоне частот сетку высокостабильных колебаний с малыми приращениями частот. Изобретение может найти применение при формировании сигналов с частотной и фазовой модуляцией, в устройствах ввода поправок в шкалу времени при высокоточном сличении, что приводит к повышению разрешающей способности систем и увеличению точности сличения шкал времени. 25880 6Формула изобретенияУстройство формирования сигналов,содержащее соединенные иоследователь 5но генератор опорной частоты фазовыйФдетектор, сумматор, фильтр нижнихчастот, управляемый генератор, первыйделитель с переменным коэффициентомделения, соединенные последовательнопервый реверсивный счетчик и второйреверсивный счетчик, выходы которогоподключены к управляющим входам мультиплексора, выход которого с единенс вторым входом фазового детектора,делитель частоты, цифроаналоговыйпреобразователь, выход которого соединен с вторым входом сумматора, авходы - с выходами первого реверсивного счетчика, о т л и ч а ю щ е е 2 О с я тем, что, с целью расширенияфункциональных воэможностей путем получения сетки высокостабильных колебаний с малыми приращениями частоты,ь него дополнительно введены два цифровых умножителя частоты, второй делитель с переменным коэффициентом деления и регистр сдвига, выходы которого соединены с входами мультиплексора, вход делителя частоты соединенс выходом генератора опорной частоты,а выход подключен к входу второго цифрового умножителя частоты, выход которого соединен с входом второго делителя с переменным коэффициентом деления, выход которого подключен квходу первого реверсивного счетчика,выход первого делителя с переменнымкоэффициентом деления соединен с входами регистра сдвига и первого цифрового умножителя частоты, выход которого соединен с тактовым входом регистра сдвига, выходы которого соединены с входами мультиплексора, входыпрямого и обратного счета реверсивных счетчиков являются входами установки знака изменения частоты, управляющие входы делителей с переменнымикоэффициентами деления и второго цифрового умножителя частоты являются овходами установки частоты, управЛяю щие входы первого цифрового умножителя частоты являются входом установки величины временного сдвига сигнала обратной связи