Цифровой синтезатор частоты

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 677871 А 1 5 Н 031 7/18 ИЕ ИЗОБРЕТЕ ТЕЛЬСТВУ тель 10 переменного тока, компаратор 11 напряжений, реверсивный счетчик 12, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 13. В режиме синхронизма на первом выходе ЧФД 2 формируются импульсы, длительность которых пропорциональна сдвигу по фазе сигналов на входах ЧФД 2 и равна длительности стробирующих импульсов на втором выходе синхронизатора 9. При неравенстве токов первого и второго ГСТ 3,4 на выходе усилителя 10 формируется импульсный сигнал, в зависимости от формы которого на одном из двух выходов компаратора 11 вырабатывается сигнал, при помощи которого изменяется код числа в реверсивном счетчике 12, за счет этого выходной сигнал ЦАП 13 изменяет величину тока второго ГСТ 4 в сторону уменьшения абсолютной величины разности токов первого и второго ГСТ 3,4, 3 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ С(56) Авторское свидетельство СССР М 1252940, кл, Н 03 1 7/18, 11,03.85.Авторское свидетельство СССР М 964984, кл. Н 03 Е 7/18, 05.03.81.(54) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение спектральной частоты выходных колебаний, Цифровой синтезатор частот содержит опорный генератор 1, частотно-фазовый детектор (ЧФД) 2, первый генератор 3 стабильного тока (ГСТ), второй 4 и третий 5 ГСТ, фильтр 6 нижних частот, управляемый генератор 7, делитель 8 частоты с переменным коэффициентом деления, синхронизатор 9, усилиЯ". . 1Изобретение относится к радиотехникеи может быть использовано в приемопередающих радиоизмерительных устройствах.Целью изобретения является повышение спектральной чистоты выходных колебаний.На фиг.1 приведена структурная электрическая схема цифрового синтезатора частот; на фиг.2 - временные диаграммы егоработы; на фиг,З - вариант выполнения синхронизатора,Цифровой синтезатор частоты содержит опорный генератор 1, частотно-фазовый детектор (ЧФД) 2, первый генератор 3стабильного тока (ГСТ), второй ГСТ 4, третийГСТ 5, фильтр 6 нижних частот, управляемый генератор 7, делитель 8 частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД),синхронизатор 9, усилитель 10 переменноготока, компаратор 11 напряжений, реверсивный счетчик 12 и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 13,Цифровой синтезатор частоты работаетследующим образом.В режиме синхронизма выходной сигнал управляемого генератора 7 через ДПКД8 поступает на первый вход ЧФД 2, на второй вход которого поступает сигнал опорного генератора 1, На первом выходе ЧФД 2формируются импульсы, длительность которых пропорциональна сдвигу по фазе сигйалов на входах ЧФД 2 и равна длительностистробирующих импульсов на втором выходесинхронизатора 9, которые поступают навход второго ГСТ 4, Сигнал с первого выхода ЧФД 2, пройдя через синхронизатор 9,поступает на вход стробирования первогоГСТ 3, При равенстве абсолютных значенийтоков первого и второго ГСТ 3,4 токовыеимпульсы, действующие на входе фильтра6, взаимно компенсируются, что приводит кснижению уровня побочных составляющихв спектре выходного сигнала,Для поддержания равенства абсолютных значений токов первого и второго ГСТ3,4 во всем диапазоне рабочих температуриспользуются усилитель 10, компаратор11, реверсивный счетчик 12 и ЦАП 13, Врежиме синхронизма на вход второго ГСТ 4поступают стабильные по длительности импульсы с второго выхода синхронизатора 9(фиг.2 а), на вход первого ГСТ 3 - регулирующие импульсы с первого выхода синхронизатора (фиг,26), На входе усилителя 10из-за неравенства абсолютных значений токов первого и второго ГСТ 3,4 образуетсяимпульсный сигнал (фиг.2 в), форма которого зависит от соотношения этих токов (влевой части изображены эпюры напряжений при гстггст. в средней - при гст=-.багет, а в и равой - при 1 гст(ггст . После усилители 10 импульсный сигнал (фиг,2 г) поступает на вход компаратора 11, который 10 15 20 25 30 35 40 45 50 выполнен в виде двухуровневого компаратора и в зависимости от формы сигнала на выходе усилителя 10 вырабатывает на одном из двух выходов импульсы (фиг,2 д,2 е), которые, поступая на входы реверсивного счетчика 12, изменяют код записанного в него числа так, чатобы выходной сигнал с выхода ЦАП 13 (фиг.2 ж), воздействуя на токозадающий вход второго ГСТ 4, изменил абсолютную величину тока второго ГСТ 4 в сторону уменьшения абсолютной величины разности токов ( гст-ггст).Выбирая определенный коэффициент усиления усилителя 10 и уровни опорных напряжений компаратора 11, можно добиться любого наперед заданного уровня подавления побочных составляющих в спектре выходного сигнала. Третий ГСТ 5 предназначен для компенсации всевозможных токов утечки элементов.Синхронизатор 9 формирует постоянный (в режиме синхронизма) по длительности импульс на втором выходе и обеспечивает синхронность передних фронтов стробирующих импульсов на первом и втором выходах. Длительность импульса, формируемого первым формирователем 14 импульсов (фиг.З), выбирается несколько большей, чем величина задержки формирования импульса ЧФД 2, Длительность импульса, формируемого вторым формирователем 15 импульсов, выбирается больше величины зоны нечувствительности ЧФД 2. Сформированные синхронизатором импульсы через первый и второй элементы ИЛИ 16,17 поступают на соответствующие выходы синхронизатора,Таким образом, в цифровом синтезаторе частоты нет схемотехнических ограничений величины подавления уровня побочных составляющих в спектре выходного сигнала, при этом сохраняются высокая кратковременная стабильность частоты, постоянство фазового сдвига между выходным и опорным сигналами без потери быстродействия установки частоты. Формула изобретения Цифровой синтезатор частоты, содержащий последовательно соединенные управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, частотно-фазовый детектор, синхронизатор, первый генератор стабильного тока, фильтр нижних частот, выход которого подключен к входу урправляемого генератора, опорныйгенератор, выход которого соединен с вторым входом частотно-фазового детектора и с тактовым входом синхронизатора, второй вход и второй выход которого подключены соответственно к второму выходу частотно- фазового детектора и к входу второго генератора стабильного тока, третий генератор стабильного тока, выход которого соединен с выходом второго генератора стабильного тока и с входом фильтра нижних частот, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения спектральной чистоты выходных колебаний, между выходом третьего генератора стабильного тока и токозадающим входом второго генератора стабильного тока введе ны последовательно соединенные усилитель переменного тока, компаратор напряжений, реверсивный счетчик и цифроаналоговый преобразователь, при этом второй выход компаратора напряжений 10 подключен к второму входу реверсивногосчетчика.