Преобразователь код-частота гармо-нического сигнала

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУдо делам иэебретеиии и еткрытийОпубликов Дата опуб 23.03.81. Бюллетень11ования описания 28.03.81) Заявктел РЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД-ЧАСТОРМОНИЧЕСКОГО СИГНАЛА 2 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнических установках в качестве программно-перестраиваемого высокостабильного генератора.Известен преобразователь код-частота гармонического сигнала, выполненный в виде замкнутой цифроаналоговой следящей системы, в которой для подстройки управляемого генератора используется сигнал ошибки, представляющий собой интеграл разности между требуемым и обработанным значением выходной частоты 11,Недостаток преобразователя - ограниченность диапазона преобразуемых частот.Известен также синтезатор частоты, который содержит регистр кода частоты, подключенный ко входу накопителя, выход которого соединен со входом вычислителя синуса, выход которого подключен к входу преобразователя код-аналог, другой вход которого соединен с выходом тактового генератора и другим входом накопителя, а выход подключен к входу фильтра низких частот 2.Однако диапазон перестройки такого преобразователя в силу дискретной природы синтезирураниченучетом трчастотнойтактовойЬ тактовойем преобрго, в спекют дискробусловлевателя ко10 вычислитение и уротактовойсигнала. емого сигнала принципиально огполовиной тактовой частоты, а с ебований на переходную областьхарактеристики в . четвертью частоты, Максимальное значение частоты ограничено быстродействиазователей код-аналог. Кроме тотре выходного сигнала присутствуетные паразитные составляющие, нные неидеальностью преобразод-аналог и конечной разрядностью ля синуса, причем их расположевень определяются соотношением частоты и частоты синтезируемого Целью изобретения является увеличение е диапазона перестройки в область более высоких частот и уменьшение уровня дискретных паразитных составляющих в выходном сигнале преобразователя.Для достижения поставленной цели впреобразователь код-частота гармонического сигнала, содержащий регистр кода частоты, подключенный выходом к первому входу накопителя, вычислитель синуса, выход которого соединен с первым входом преобразователя код-аналог, выход которого подключен к входу фильтра нижних частот, и тактовый генератор, введены делитель частоты, генератор случайного числа, цифровое множительное устройство, сумматор, счетчик, элемент сравнения и элемент И, причем- выход тактового генератора соединен со входом счетчика, первым входом элемента И и входом делителя частоты, выход которого подключен к входу сброса счетчика, второму входу накопителя и входу генератора случайного числа, первый выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, а второй выход - с первым входом цифрового множительного устройства, второй вход которого соединен с выходом регистра кода частоты, а выход подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом накопителя, а выход подключен к входу вычислителя синуса, выход счетчика соединен со вторым входом элемента сравнения, выход которого подключен ко второму входу элемента И, выход которого соединен со вторым входом преобразователя код-аналог,На чертеже приведена структурная электрическая схема преобразователя.Преобразователь содержит регистр 1 кода частоты, накопитель 2, вычислитель 3 синуса, преобразователь 4 код-аналог, фильтр 5 нижних частот, тактовый генератор 6, делитель 7 частоты, генератор 8 случайного числа, цифровое множительное устройство 9, сумматор 10, счетчик 11, элемент 12 сравнения, логический элемент И 13. Преобразователь работает следующим образом,Регистр 1 предназначен для записи и хранения кода частоты, С тактом, равным периоду частоты на выходе делителя, этот кодприбавляется к содержимому накопителя 2, образуя новое значение фазы синтезируемого сигнала, соответствующее фронту тактового импульса, формируемого делителем 7 частоты. Этот же импульс используется дляформирования нового случайного числа в генераторе 8 случайного числа и для обнуления счетчика 11, В цифровом множительномустройстве 9 осуществляется умножение кода частоты на случайное число, результат умножения представляет собой приращение фазы синтезируемого сигнала за целое случайное число периодов генератора 6, Счетчик 11, элемент 12 сравнения кодов и элемент И 13 формируют импульс записи в преобразователь код-аналог, задержанный относительно импульса на выходе делителя 7 частоты на случайное определяемое генератором 8 случайного числа, количество тактов генератора 6, В сумматоре 10 вычисляется значение фазы, соответствующее фронту импульса записи, в вычислителе синуса 3 формируется цифровое значение амплитуды, соответствующее этому значению фазы. В преобразователе код-аналог цифровое значение амплитуды преобразуется в аналоговый сигнал, фильтруемый в фильтре 5 нижних частот с целью подавления гармоник.Таким образом, в рассмотренном преобразователе код-частота осуществляется псевдослучайная модуляция тактовой частоты вычисления выборок, что дает эффект снижения уровня дискретных составляющих побочных спектров в диапазоне от 0 до частоты тактового генератора 6, ограничения на которую накладываются быстродействием цифровых схем, а не быстродействием многоразрядного преобразователя код-аналог, которое на порядок меньше быстродействия цифровых схем.Использование псевдослучайной модуляции та ктовой частоты в преобразователе код-частота позволяет расширить диапазон перестройки синтезатора в область более высоких частот и получить большее подавление дискретных паразитных составляющих, что расширяет область применения 20 таких синтезаторов.Формула изобретенияПреоб)азователь код-частота гармонического сигнала, содержащий регистр кодачастоты, подключенный выходом к первомувходу накопителя, вычислитель синуса, выход которого соединен с первым входом преобразователя код-аналог, выход которогоподключен к входу фильтра нижних частот,и тактовый генератор, отличающийся тем,что, с целью увеличения диапазона перестройки в область более высоких частот иуменьшения уровня дискретных паразитных составляющих в выходном сигнале, внего введены делитель частоты, генераторслучайного числа, цифровое множительноеустройство, с мматор, счетчик, элемент срав 35 нения и элемент И, причем выход тактового генератора соединен со входом счетчика, первым входом элемента И и входом делителя частоты, выход которого подключен к входу сброса счетчика, ко второму входу накопителя и входу генератора40 случайного числа, первый выход которогосоединен с первым входом элемента сравнения, а второй выход - с первым входомцифрового множительного устройства, второй вход которого соединен с выходом ре 45гистра кода частоты, а выход подключенк первому входу сумматора, второй входкоторого соединен с выходом накопителя,а выход подключен к входу вычислителя, синуса, выход счетчика соединен. со вторым входом элемента сравнения, выход коо торого подключен ко второму входу элемента И, выход которого соединен со вторымвходом преобразователя код-аналог.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР55191894, кл, Н 03 К 13/02, 1967.2. Тирней, Голд, Рейдер. Цифровой синтезатор частоты, - Зарубежная радиоэлектроника, 1972,3, с. 60, рис. 4 (прототип).В. Войтйкас омитета СССРоткрытийкая наб. ИПИ Го по дела 113035, Москв Филиал ППП Паого ний Рау жго сударствен м изобрете а, Ж - 35, тент, г. У ул. Редактор М. ЛиковичЗаказ 727/89ВНИ оставител Техред А: ираж 969 орректар Г. РешетникПодписное д, 4/5 роектная