Цифровой синтезатор частот

(21 19/ исоеяиненнем зая Государс ими кемите.Н, Фадеев 72) Автор изобретен фВЩоте, т свяЖ есоюзнь Заявитель чныи электротехнический 54) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТ т 5 О гаем 1Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в цифровых синтезаторах частот, основанных на вычислении выборок синусоиды.Известен цифровой синтезатор час" тот, содержащий последовательно соединенные блок установки частоты, накопитель, блок вычисления выборок, цифроаналоговый преобразователь и фильтр, а также опорный генератор, выход которого подключен к входам синхронизации накопителя и блока вычисления выборок Г 11Однако известный цифровой синтезатор частот не имеет стабилизации4уровня выходного, сигнала в диапазоне рабочих частот.Цель изобретения - обеспечение стабилизации уровня выходного сигнала в диапазоне рабочих частот.Поставленная цель достигается тем, что в цифровой синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные блок установки частоты, накопитель,040/18-09(51) Щ Кд блок вычисления выборок, цифроаналоговый преобразователь и филь р, а также опорный генератор, выход которого подключен к выходам синхронизации накопителя и блок вычисления вьг борок, в него введены последовательно соединенные блок вычисления коррекции и блок цифровой регулировки уровня, при этом входы блока вычисления коррекции соединены с соответствующими выходами блока установки частоты, а вход блока цифровой регулировки уровня соединен с выходом фильтра.На чертеже представлена структурная электрическая схема предла ого синтезатора.Цифровой синтезатор частот содер жит опорный генератор 1, блок 2 установки частоты, накопитепь 3, блок 4 вычисления выборок, цифроаналоговый преобразователь 5, фильтр 6, блок 1 цифровой регулировки уровня, блок 8, вычисления коррекции.3 84944Цифровой синтезатор частот работает следующим образом,В блоке 2 устанавливается двоична кодированное значение синтезируемойе частоты А=ао 2 +а 2" + +ая.2 (Й-цел е число) . Число А представляет,сообой отношение синтезируемой частоты о (04 Г,Г /4 к одной четвертой значения частоты опорного генератора 1 Г /4, т,е. Г =МАГ (05 А). Это число1 О поступает на вход накопителя 3, на выходе которого в каждый тактовый момент времени йп=пТ, о=1,2,3,.(Т=1/Г - длительность тактового интервала) формируется число В =6 2 +б 2 + 15 2 по следующему алгоритму: Вп=В +А, которое пропорционально Фазе синтезируЕмого колебания. В блоке 4 число В преобразуется в соответствующую цифровую выборку синусои О ды, которая затем преобразуется в аналоговую величину в цифроаналоговом преобразователе (ЦАП) 5. Ступенчатый сигнал с выхода ЦАП 5 сглаживается Фильтром 6.Поскольку передаточная характеристика ЦАП 5 имеет вид е=(л/4) )(4 0 В случае синтеза максимальной частотыпогре 4 шность алгоритма (2) равна Ещд д.=0,003.25Таким образом, при использованиипредлагаемого цифрового синтезаторачастот уровень выходного сигнала отличается не более чем на 0,37. от уровня на нулевой частоте,зо Нцдп ПФЮ) (7 ЯХ )и синтезе максимальной частотыУо ию" 48 уровень выходного сигнала снижается на 103 по сравнению с уровнем на нулевой частоте. При стабилизации уровня с помощью блока 8 и блока 7 отличие уровня выходного сигнала на частоте Г от его уровня на нулевой частоте определяется так. Алгоритм (2) представляет собой два первых члена разложения в ряд Тэйлора передаточной функции ЦАП Ицап(Х)( Л А/Ф )ЯА Щ ( цЦси 31 5Поскольку ряд (3) - знакопеременной,то при использовании только двух первых членов 2 погрешность вычисленийне превосходит величиныРто уровень выходного сигнала снижается с увеличением значения синтезируемой частоты. Для устранения этого нежелательного эффекта служит блок8 и блок 7,35Блок 8 может иметь различную конструкцию, например его роль может выполнять запоминающее устройство, в котором хранятся отдельные выборки передаточной характеристики ЦАП 5 НС,Г). 4 оБолее предпочтительным оказываетсявыполнение блока 8 в виде устройства,работающего по алгоритму0=1-С А, где С =/96 . (2)Число 1= О=О о 2 +д 2 "+А.,2М й,13-(М " целое) на выходе блока 8 пропорционально передаточной характеристике ЦАП 5,Выходы блока 8 подключены к входамблока 7 для компенсации падеыия уровОия выходного сигнала, В качестве блока 7 целесообразно использовать операционный усилитель и множительныйЦАП. В результате уровень выходногосигнала блока 7 остается постоянным вполосе частот.При отсутствии цепи стабилизацииуровня выходного сигнала устройства Формула изобретения Цифровой синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные блокустановки частоты, накопитель, блоквычисления выборок, цифроаналоговыйпреобразователь и фильтр, а такжеопорный генератор, выход которогоподключен к входам синхронизации накопителя и блока вычисления выборок,о тличающийс я тем, что,с целью стабилизации уровня выходного сигнала в диапазоне рабочих частот,в него введены последовательно соединенные блок вычисления коррекции иблок цифровой регулировки уровня, приэтом входы блока вычисления коррекции соединены с соответствующими выходами блока установки частоты, авход блока цифровой регулировки уровня соединен с выходом фильтра,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Тирней и др. Цифровые синтезаторы частоть. "Зарубежная радиоэлектроника", 1972, В 3, с. 59-69 (прототип),849414 Составитель Е, Голубактор А. Шандор ТекредМ. Рейвес КорректорГ, Решетни ое ктная нт , г жгород, ул иал акаэ 611 /73 ВНИИПИ Го по дел 113 35, Москваираж 9 8 Подпиарственного комитета СССРиэобретений и открытий