Цифровой синтезатор частот

.01.1973.свидетельство03 1 7/18, 26. ССР 3.8 2, Синтезачающий сстробиров аниявательно соедки, элементадругой вход элдинен с входоми является пербирования, а дэлемента И явлвторым входомбирования. о СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) (57) 1. ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ, содержащий последовательно соет"диненные управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления и частотно-фазовыйдетектор, последовательно соединенный опорный генератор и делительчастоты с фиксированным коэффициентом деления, выход которого подключен к другому входу частотно-фазового детектора, последовательно соединенные первый генератор тока, первый токовый ключ и фильтр нижнихчастот, выход которого подключен квходу управляемого генератора, ипоследовательно соединенные второйгенератор тока и второй токовыйключ, выход которого также подключен к входу фильтра нижних частот,отличающийся тем, что,с целью повышения быстродействия,между первым выходом частотно-фазового детектора и управлякщим входом первого токового ключа введеныпоследовательно соединенные первыйблок стробирования, первый 2 -триггер и первый элемент И, а междувторьм выходом частотно-фазовогодетектора и управлянюцим входомвторого токового ключа последователь" но соединенные второй блок стробирования, второй 1) -триггер н второй элемент И, а также введены первый и второй одновибраторы, при этом первый одновибратор включен между выходом первого Р -триггера и-входом второго Э-триггера, а второй одновибратор включен между выходом второго 1) -триггера и 1) -входом первого Э -триггера, выход делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления соединен с вторым входом второго блока стробирования иВ-входом первого Э-триггера, выход делителя частоты в переменным коэффициентом деления подключен к второму входу первого блока стробирования и к 1) -входу второго О-триггера, первый и второй выходы частотно-фазового детектора соеди" иены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И, а выходы первого и второго блоков стробирования подключены соответственно к установочным входам делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления и делителя частоты с переменным коэффициентом деления. т р по п. 1, о т л ия тем, что блок состоит из последоиненных элемента задерж ИЛИ-НЕ и элемента И, емента ИЛИ-НЕ объеэлемента задержки вым входом блока строругой вход и выход яются соответственно и выходом блока стро 107705750 55 60 Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для генерации сетки частот в приемопередающей и контрольно-измерительной аппаратуре.Известен цифровой синтезатор частот, построенный по однокольцевой схеме импульсно-фазовой авто- подстройки частоты и содержащий управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, цифровой частотно-Фазовый детектор и фильтр нижних частот, а также опорный генератор, выход которого соединен с другим входом цифрового частотно-фазового детектора Г 1 )Однако быстродействие такого цифрового синтезатора частот недостаточно высокое и определяется динамикой кольца фазовой автоподстройки.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровой синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления и частотно-фазовый детектор, последовательно соединенные опорный генератор и делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, выход которого подключен к другому входу частотно-фазового детектора, последовательно соединенные первый генератор тока, первый токовый ключ и фильтр нижних частот, выход которого подключен к входу управляемого генератора, и последовательно соединенные второй генератор тока и второй токовый ключ, выход которого также подключен к входу фильтра нижних частот 23.Однако быстродействие цифрового синтезатора частот при смене выходных частот определяется динамикой кольца фазовой автоподстройки и недостаточно велико.Цель изобретения - повышение быстродействия.Поставленная цель достигается тем, что в цифровой синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления и частотно-фазовый детектор, последовательно соединенные опорный генератор и делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, выход которого подключен к другому входу частот но-фазового детектора, последовательно соединенные первый генерато 1 тока, первый токовый ключ и фильтр нижних частот, выход которого подключен к входу управляемого генератора и последовательно соединенные 5 10 15 20 25 30 35 40 45 генератор тока и второй токовый ключ, выход которого также подключен к входу фильтра нижних частот, между первым выходом частотно-фазового детектора и управлякщим входом первого токового ключа введены последовательно соединенные первый блок стробирования, первый Э-триггер и первый элемент И, а между вторым выходом частотно-фазового детектора и управляющим входом второго токового ключа введены последовательно соединенные второй блок стробирования, второй Р - триггер и второй элемент И, а также введены первый и второй одновибраторы, при этом первый одновибратор включен между выходом первого Р - триггера и Р-входом второго-триггера, а второй одновибратор включен между выходом второго " -триггера и Р -входом первого Э в тригге, выход делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления соединен с вторым входом второго блока стробирования и Й -входом первого 3-триггера, выход делителя частоты с переменным коэффициентом деления подключен к второму входу первого блока стробирования и к Р -входу второго Д-триггера, первый и второй выходы частотно-фазового детектора соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И, а выходы первого и второго блоков стробирования подключены соответственно к установочным входам делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления и делителя частоты с переменным коэффициентом деления.При этом блок стробирования состоит иэ последовательно соединенных элемента задержки, элемента ИЛИНЕ и элемента И, другой вход элемента ИЛИ-НЕ объединен с входом элемента задержки и является первым входом блока стробирования, а другой вход и выход элемента И являются соответственно вторым входом и выходом блока стробирования,На чертеже изображена структурная электрическая схема цифрового синтезатора частот.Цифровой синтезатор частот содержит управляемый генератор , делитель 2 частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД), частотно- фазовый детектор (ЧФД) Э, опорный генератор 4, делитель 5 частоты с фиксированным коэффициентом деления (ДФКД), первый блок стробирования б, второй блок стробирования 7, первый Р в тригг 8, второй Э -триггер 9, первый одновибратор 10, второй одно- вибратор 11, первый элемент И 12,второй элемент И 13, первый токо50 вый ключ 14, второй токовый ключ 15,первый генератор 16 тока, второй генепервый генератор 16 тока, второйгенератор 17 тока, фильтр нижнихчастот (ФНЧ) 18, элемент задержки 19, 5элемент ИЛИ-НЕ 20 и элемент И 21.Цифровой синтезатор частот работает следунщим образом.В режиме синхрониэма на выходахЧФД 3 формируются короткие импуль, сы, практически совпаданщие друг10с другом во времени. Эти импульсыпроходят соответственно через первый элемент И 12 на первый токовыйключ 14, а через второй элемент И 13на второй токовый ключ 15. Токовыеключи 14 и 15 открываются на короткое время и осуществляют почти одновременный заряд-разряд емкостиФНЧ 18 так, что управлянщее напряжение на выходе ФНЧ 18 почти не 20меняется. Одновременно импульсы свыходов ЧФД 3 поступают напервые входы первого и второго блоков стробирования б и 7. В первомблоке стробирования б элемент задерж ки 19 осуществляет задержку импульса на величину ьГ , большую длительности импульсов с ДПКД 2. Поскольку импульсы на входах элемента ИЛИНЕ 20 не совпадают во времени, то 30на его выходе сохраняется уровеньн иО, который поступает на один иэвходов элемента И 21 и запрещаетпрохождение импульсов с ДПКД 2 наС-вход первого 1) -триггера 8. При 35этом на к -вход этого триггера поступают импульсы ДФКД 5, которые устанавливают Р -триггер 8 в состояниеЦ1 . Этот потенциал не препятствует прохождению импульсов с ЧФД 3через первый элемент И 12 на управлянщий вход первого токового ключа14.При переключении с одной частотына другую импульсы с выходов ДПКД 2и ДПКД 5 не совпадают друг с другом во времени. В результате на одном из выходов ЧФД 3 формируютсяимпульсы с длительностью, равнойразности фаэ этих сигналов, а надругом выходе - обычные короткиеимпульсы. Импульсы с длительностью,равной разности фаз, поступают навходы элемента ИЛИ-НЕ 20 первогоблока стробирования б. Если разность фаэ Ы большая и превышает 55величину задержки дна элементезадержки 19, то на выходе элементаИЛИ-НЕ 20 формируется импульс,равный по длительности 1:докоторый разрешает прохождение через элемент И 21 короткого импульсас ДПКД 2. Этот импульс поступает на С-вход первого Р-триггера 8 и на вход сброса ДФКД 5, устанавливая его в начальное состояние счета.Т.е. в ДПКД 2 и ДФКД 5 одновременно начинается счет импульсов соответственно от управляемого генератора 1 и опорного генератора 4. Импульс, поступивший на С-вход первого Р-триггера 8, опрокидывает его, поскольку запрещанщие потенциалы на Р-входе с выхода второго одновибратора 11 действуют обычно несколько периодов регулирования, т.е. время блокировки от одновибра" торов короткое и устанавливается заранее.В результате срабатывания первого Р -триггера 8 на его выходе формируется отрицательный импульс, который проходит через первый элемент И 12 на управляющий вход первого токового ключа 14 и складывается по времени с импульсом на выходе ЧФД 3 так, что управл янщ ее воэдей ств ие на первый токовый ключ 14 продолжается весь период регулирования. Первый токовый ключ 14 включается непрерывно до тех пор, пока рассогласование по частоте и фазе не уменьшится до величины меньшей или равной йТ. После этого первый 1) -триггер 8 отключается и в системе авто- подстройки происходит обычное регу" лирование. Если после прохождения состояния равновесия произошло небольшое перерегулирование, то второй Р -триггер 9 не сможет включиться, так как он на некоторое время заблокирован по 0-входу запрещакщим потенциалом с выхода первого одновибратора 10. Включение первого одновибратора 10 происходит отрицательным импульсом с выхода первого Э -триггера 8 при его срабатывании от короткого импульса по С-входу.Аналогично происходит работа цифрового синтезатора частОт, если период импульсов с ДПКД 2 меньше периода импульсов с ДФКД 5Только в этом случае происходит сброс ДПКД 2 с помощью импульсов с ДФКД 5, прошедших через второй блок стробирования 7.Выигрыш по быстродействию предлагаемого цифрового синтезатора частот составляет 2-4 раза и определяется параметрами ко: ца фаэовой автоподстройки, значениями начального и конечного коэффициентов деления ДПКД 2, периодом следования импульсов с выхода ДФКД 5, постоянной времени ФНЧ. 18.1077057 Подписноео комитета СССРий и открытийушская наб., д. 4/5 акаэ 772/53 Тираж 862 КИПИ Государственно по делам изобретен 35, Москва, Ж, Р