Цифровой синтезатор частот

В 19/О Гесудврсеииай кваит СССР во делам нзовретеннй в открытий(53) УДК 621.3 .43( 088,8) Опубликовано 05.03,80. Бо тень ння описания 10.03,8(72) Авторы изобретения ников и Е. Г. Павловский Ленинградский ордена Ленина политехническийЗаявительинститут им. М. И. Калинина 54) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ Изобретение относится к радиотехии ке и может использоваться в качестве задающего генератора передающих устройств в диапазоне низких и ультраниз ких частот.Известны цифровые синтезаторы частот, реализующие принцип частотйого - синтеза на основе импульсных счетчиков, Основным элементом таких синтезаторов является генератор регулируемой частоты, синхронизируемый посредством ФАПЧ с частотой опорного высокостабильного генератора т 1.Основным недостатком известных цифровых синтезаторов является низкая точ- ность воспроизведения сигналов в"диапазоне" низкихи"ультранизких частот..Наиболее близким техническим решением является цифровой синтезатор частот, содержащий соединенныев кольцо О генератор регулируемой частоты, формирователь временного интервала, селектор импульсов, цифровой частотный детектор и управляющий элемент, а также генера тор опорной частоты и блок заданйя частоты 21.Однако известный цифровой синтезатор частот в диапазоне низких и льтранизких частот не обеспечивает требуемой стабильности частоты выходного сигнала, вследствие временного запаздывания в: выдаче управляющего воздействия на регулируемый генератор при отклонении измеряемой частотыот заданного значения.Цель изобретения - повышение стабильности частоты выходного сигнала,для этого в цифровом синтезаторе частот,"содержащем соединенные в коль- цо генератор регулируемой частоты, формирователь временного интервала, селектор импульсов цифровой частотный детектор и управляющий элемент, а также генератор опорной частоты и блок задания частоты, между выходом генератора опорной частоты и другим входом селектора импульсов включен преобразователь кодчастота, управляющий вход которого7206соединен с выходом блока-задания"час" тоты.На чертеже представлена структурнаяэлектрическая схема цифрового синтезатора частот.5Блок-схема цифрового синтезаторачастот содержит генератор 1 регулируемой частоты, формирователь 2 времен--ного ийтервала, селектор 3 импульсов,Лцифровой частотный детектор 4, управ Оляющий элемент 5, генератор 6 опорной частоты, блок 7 задания частоты,преобразователь 8 код-частота. Цифровой частотный детектор 4 состойт"йз"счетчика 9 и блока выявления разности 1510,Устройство работает следующим образом.В цифровом синтезаторе частот реа лизуется способ точной устайовки и стабилизации частоты, основанный на"исполь-,г .зовании счетчиков в виде цифрового измерителя периода в цепи обратной связи, При выбранном способе построения цифро вого синтезатора частот наибольшая до " пустимая погрешность частоты на выходе цифрового синтезатора автоматически задает точность, с которой осуществляется измерение периода. При наборе требуемого значения частоты с помощью блока 7 задания частоты в преобразователь 8 код-"частота вводится управляющий код Я, соответствующий устанавливаемому значению частоты, при этом частотана выходе преобразователя 8 кодчастотаопредмяется- выражениеМ оГ= -й ч И у .ф вах40 55 где- частота, поступающая навход преобразователя 8код-частота с выхода генератора 6 опорной часто 45ты:Ц - максимальная" емкость счетпахчика преобразователя 8код-частота,. При работе генератора 1 регулируемойЯчастоты через селектор 3 импульсов навход счетчика 9 с выхода преобразователя 8 код-частота поступают импульсы счастотой следования 1 у . Так как селектор 3 импульсов открыт только на вре-,мя действия управляющего сигнала Т,вырабатываемого формирователем 2 временного"интервала, то в счетчик 9 посту15 Ы.; 72пает число импульсов, определяемое выражениемМ= - " =Т 1 =М - ТТх Ч Ч И хмахС помощью блока 10 выявления разности число М , зафиксированное в счетчике 9, сравнивается с некоторым расчетным постоянным числом Йса, которое задается при настройке генератора 1 регулируемой частоты, В случае неравенства чисел Й и Йд на выходе блока 10 выявлейия паэйостипоявляется сйгнал рассогласования, который поступает на вход управляющего элемента 5, который вырабатывает управляющее воздействие на генератор 1 регулируемой частоты, При этом частота регулируемого генератора 1 изменится таким образом, чтобы исключить согнал рассогласования с выхода блока 10 выявления разности. В установишемся режиме сигнал рассогласования равен нулю (Й=Мд ), Учитываячто частота. йа выходе генератора 1 регулируемой частоты определяется как число периодов сигнала в единицу времени, установившееся значение частоты определяется по формулео,й =Я -" щщадд у М11 "Мтою 1 щВ установишемся режиме частота на выходе генератора 1 ре,гулируемой частоты прямо пропорциональна коду устанавливаемого значения частоты.Таким образом предлагаеммй цифровой синтезатор частот позволяет значительно упростить процесс установки требуемого значенйя частоты за счет исключения операций ручной подстройки регулируемого генератора с визуальным контролем. Выдача управляющего воздействия на генератор регулируемой частоты при отклонении частоты от заданного значения производится не позже, чем за один период сигнала, что обеспечивает повышение кратковременной и долговременной стабильности частоты на выходе предлагаемого синтезатора по сравнению с известным синтезатором и позволяет также расширить диапазон воспроизводимых частот в области низких и ультранизких частот;формула изобретенияЦифровой синтезатор частот, содержащий соединенные в кольцо генератор регуТираж 995 ПИ Государственного ко делам изобретений и от осква, Ж, Раушская каз 344/ Подписноемитета СССРрытийнабд. 4/5 и 113035, иал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектйая, 4 5 720672 - 6лируемой частоты, формирователь времен- частота, управляющий вход которого соеного интервала, селектор импульсов, циф- динен с выходом блока задання частоты. ровой частотный детектор и управляющий Источники информации,элемент, а также генератор опорной час- принятые во внимание при экспертизе тоты и блок задания частоты, о т л и -1, Богорад Г. 3 и др. Цифровые регуч а ю щ и й с я тем, что с целью повы- ляторы и измерители скорости, М., щения стабильности частоты выходного сиг- Энергия", 1966, с. 96-101.нала, между выходом генератора опорной 2, Чистяков Н. И, Декадные синтеза- частоты и другим входом селектора им-" торы частот.М., "Связь, 1969, с. 76- пульсов включен преобразователь код О 77 (прототип).