Цифровой синтезатор частот

) (11) 19 0 51)5 Н ен нало- вате 982,СТОТ технике. овня поих в вытеэатор р 1, накоалых ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР СПИСАНИЕ ИЗОБРЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Гнатек Ю, Справочник по цифроаговым и аналого-цифровым преобразолям, МИэд-во Радио и связь,с.255 - 159.Авторское свидетельство СССРМ 813675, кл. Н 03 В 19/00, 25.10.78.(54) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧА (57) Изобретение относится к радио Цель изобретеНия - уменьшение ур бочных спектральных составляющ ходном сигнале. Цифровой син частот содержит опорный генерато питель 2, блок 3 памяти, регистр 4 памяти, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 5, фильтр 6 нижних частот, блок 7 установки частоты и управляемый фазовращатель 8. На выходе ЦАП 5 воспроизводится 2" мгновенных значений синусоидального колебания (к - число двоичных разрядов ЦАП 5). точно соответствующих фазе р . При тактировании накопителя 2 частотой опорного генератора 1 на выходе накопителя 2 последовательно образуют коды, соответствующие фазам, в общем случае не совпадающим с р Поставленная цель достигается тем, что за счет введения управляемого фазовращателя 8 воспроизведение кода мгновенного значения синусоиды 11)к р на выходе ЦАП 5 задерживается на время, пропорциональное разйости фаэ Лр =рк - р, 4 ил, Рзобрсгну отно итцс ( )цвутех;ии мож 8 Т бьггь использоваО,1,;,)адОпебедак)щих и )ВдиОГриемных устло,к. Гва;( а таокеИЛ, 1 ЬГЕ, Ок, Гс,ХНь,ке ДГ Я 11. =с.4"асто к фО)мирования ;,игналов:18 редачи 5дискретной ииформаииЦель изобоет 81 И,. - л 851 Ь.81. 5"-; Вн 511 ои побо.:Ных спект" лы 1 ь 1;( с)ст:, Вл,1"Щи)ПРИ фИК( ИР(8)Н(ой РВЗРЯД.1 ОС;л 1 ДфРОа)а.РОГОВОГО реобрзз:)Вэтел 1, 1 ОНф иР ч О б р " к й н ат и 1 е тргСХЕМВ ЦИфСООГО СИНТВЗВТО Частот; НаИ 1- П (1 Мс(ИЯ ОЦ 1 ОЙ И ,. Г О р,Гармонич 8 скО 1 О коле)ания ( помощь)о ци(ороаналогоа;)го П)еобоазоваеля Ос ".аничен 1 ОЙ разрядноси, на фиГ. 3 " и)Имеосеализации угравляемого фазоврз.Вел 1 ВЕИД 8 УПРЗВЛЯЕМОГО ЧСТРОЙСТБа ЗадеОЖКИ Нафиг 4 - Вп(ман 8 диао.ммы гсясняоцие работу управляемого Фазовращателя 20(анапряжения ,) и О не Вхсдах хомгаг 1 а"тора, ВходяДегО В состав упраВляемОГО фс;")мирова ел я; б - имгулснаяг,оследовательность на третьем Входе управляемого фазовращателя. в - задержанная импульсная последова 78 льность наВьо(оде упрэвляемогс фазовраща) еля),ЦИфРОВОй СИНтЕЗатОР ЧВСГОт СОДЕРжй)госледовател( нс соединенЫ Опорный ге 8 ратор 1, .накопитель 2, )лОк 3 Гамяти, 30р 8 истр 4 памяти, цироналоговЯЙ Греобразователь 1 АП) 5 и фильтр с нижних частот ФНЧ), Выход которого являетсяВыхОДОм синтезаторе, а также блок 7 ус) атОВКИ ЧВСТОТЬ И УГРВВЛЯ 8 МЬ;Й фаЗОВРЗ(а-,5ТВЛЬВторой кодовый Выход блока Э:;амягисоединен с первым кодовьк Входом управляемсго фазовращателя 8, Кодовый Выходблока 7 установки частоты соединен с кодовым входом накопителя 2 и втооым кодовымвходом упраВлцемого фззовращаеля 8.актовый Вход управляемоп) фазсврааателя ( 606 динен с Вьходом пг;ОрнОГО Г 6 н 8 рато 1 а 1, а Выходс тск Гояым Входом ч)р 81 истра 4 памяти,/1)авля 8 мый фазовращэт)ль 8 состоитГфиг 3) из ( рединднных п)следовательноуправляемого генератора 9 тока, клк)ча 10,О 1 Д(нсвт ога 1 1 и компара 1.1 ра 12 аифсоаналоГОВО 1 О Греоб)азовате 5 (1 АП),л(.13, подключенного выходом к Второму вхору компаратора 12. В соды ЦАГ 13 являютсяпе)вь 1 ми кодовьми ВхОдами ) Грав)яеьОГОфазОращателя 8. Вхбды Г 81181)аторатОкаявляются в)орыми к)дов 1 И Входами уг.:равл 5 емого фазовращатегя 8, Втс рои входкг 1 оч 10 явля(пся третьим Входом 1 равляьзм"(1 фазовраща Геля В У(Д коГаоа) О)а 12 является Выходом управляемого фазовращателя,".,цифровой синтезатпо частот работаетследук)ЩИМ образм,В блоке 7 у(;тановки частоты 9 аби)аетсяГл Оа оя цный цво,1 чный коц А Вы)(однои ча тоты, 1 ос.упающий на нак")питель 2 и упавл 58 тЫй фаэовоащател: ь, На кодовомВЫХОД 8 НЭКОПИТ 6 ЛЯПО МОДУЛЮкаждьй тактовый моме;-) В)е 8 ни 1 = П, 1.=д /=:Е+ 1 Агде В - начальный код на кодовомвьхсДе накогиг .15 2. Код -.а кодовом выхода в.,(Опит.-.,ля 2 также содержит;и двоичных рБ зрядОВ и 5 Вляется кодом адресэ дляблока 3 памяти, Ьлок 3 памяти на своих двухКОДОВь х Выходах Выра баты В(16 Т 1(-.ззрядньй код напряжения О" 3 Л л (Г 18 рвый Вы"ход) и и-разрядный код С фазовой ошибкиЬр ,второй выход). Как правило, разрядность ( ЦАП 5 значительно меньше разрядности и) накопителя 2 и равенство( = 3 Пй нарушается пс двум причинам.Во-первых, при ряде значений на вход ЦАП5 подается один и тот же код. Например,8 сли = 8, а П -12 (си(теИруегся Одно изч 09 б значений частот), ко,)ы моут поинимать 4096 значений, а напряжение О только255, т,е, каждому из 16 ра:личных кодов Бможет быть поставлен В с Оответс"Вие толь,;) Один код на)ряжения О 1,Во-вторых, Дажс Дл. значечий р=:2 )т/2"напряжениевоспроизводится сошибкой 1 з-и конечного числа разряцовЦАГ" (т,е, В приведеном примере даже для256 значений з общем слу 86) "Г(Ъ ). (ОДйа, =- 2 л/2 1 - р;1 г,.е% - бликайшеезначение р ) управляет фазовращателем 8, в задачу которого Входит изменениеЛ;,азы выхс ной икул но 1 го,ле(Оватерьности опорног генератсра 1 на ВеличичуЛ(Л . 1.:СЛИ УПав 58 МЫЙ (ВЭОВРВЦатель 8Выполеы В виде угра 61118 ого усройсвазад 8 рх(ки фиг, 3)., то 1-Й вьхОДной . мпульс;Внератора 1 д)л)(Зн бьггь задеожан на Ве"личинуь,:ь АДля зОГО код"(Я подается наАБ 13, ЗыхОдн ое н ап р 51)кен ие (Ото ОО го ,О .( Ь( ) Гоступа 6 т на Один Вход )к 1- )атора 12, Етооой Вход комгаоаОра 112 соеДин 8 Н Ч 8 рез конденсатЩ 1 11 с клОчОм 10, Ммпчльс От Опэ)н)Гс ГВНВратораразмыкает кгюч; и угравляемый Генератс р Л тока:1 ачина-". заряжать емкость С конденсатс ра 11 тохом, Г 1 ропориональыи коду ВыходнОЙОС 02 = 1/С1 достигнет величины Оь навыходе компаратора 12 формируется импульс, задержанный относительно выходного импульса опорного генератора 1 навеличинуСЦ аС ЬаЛ 4 = - = - - = - -,О А1)при в;,полнении равенства- = 2Ут УЩ 1з выходе управляемо гофззореализуется требуемая задержка, Импульс -нзя последовательность, сформирован ,зяна выходе управляемого фаэовращател; 8,тактирует регистр 4 памяти, Благодаря вв 8 денной задержке, код мгновенных значений синусоиды на выходе регистра 4воспроизводится именно в тот момент времени, когда идеальное (гипотетическое) колебание достигает данного значения,Этот код преобразуется с помощьюЦАП 5 и ФНЧ 6 в квазигармоническое колебание заданной частоты 1 ь, При точном выполнении равенст (1; и (2) все вь 1 борки нзвыходе ЦАП 5 идеально совпадают сгипотетическим гармоническим колебанием, идискретные побочные спектральные составляющие в диапазоне частот ниже 2 тьотсутствуют. Реально конечное число упозвляющих разрядов и небольшие отклоненияот равенства (2) приводят к некоторому несоответствию, не позволяющему полностью устранить дискретные побочные спектральные составляющие, В то же время уровень дискретных побочных спектральных составляющих при В-разрядном ЦАП может быть 5 снижен до минус 70 - 75 дБ, т,е. достигаетсявыигрыш 20 - 25 дБ по сравнению с прототипом. формула изобретения 10 цифровой синтезатор частот,. содержащий последовательно соединенные опорный генерз оо и накопитель, последовательно соединенные регистр памяти, цифроаналоговый преобразователь и 15 фильтр нижних частот, блок памяти и блокустановки частоты, кодовый выход которого подключен к кодовому входу накопителя, о т л и ч а ю щ и; с я тем. чтс, с целью уменьшения уровня побочных спектраль ных составляющих в выходном сигнале,между первым кодовым выходом блока памяти и тактовым входом регистра памяти введен управляемый фазовращатель, второй кодовый вход и тактовый вход которого 25 подключены соответственно к кодовому выходу блока установки частоты и выходу опорного генератсрз, кодовый вход и кодо-.вый выход блока памяти подключены соответственно к кодовому выходу накопителя и 30 кодовому входу регистра памяти,