Цифровой синтезатор частот

.80 .119 ИИ. З(59 Н 03 1. 7/18 с к;1ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1, Авторское свидетельство СССРВ 886252, кл. Н 03 1 7/18, 26.03,80.2. Патент США У 3714463,кл . 307-232, 30.01,73 (прототип).(54)(57) 1. ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ, содержащий соединенные в кольцоуправляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, частотно-фазовый детектор ифильтр нижних частот, а также последовательно соединенные опорный генератор и делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения быстродействия присмене выходных частот, между первым выходом делителя частоты с фиксированным коэффициентом деленияи другим входом частотно-джазовогодетектора введены последовательносоединенные цифровой различительфазы, первый и второй элементы И-НЕ,а также введен третий элемент И-НЕ,первый вход которого подключен квторому выходу цифрового различителяфазы, выход третьего элемента И-НЕсоединен с другим входом второгоэлемента И-НЕ, второй вход третьегоэлемента И-НЕ и второй вход цифрового различителя фазы объединены и подключены к второму выходу делителячастоты с фиксированным коэффициентом деления, первый выход которогосоединен также с другим входом первого элемента И-НЕ, а выход делителячастоты с переменным коэффициентомделения подключен также к третьемувходу цифрового различителя,1109913 2. Синхронизатор по и.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что цифровой раэличитель фазы выполнен в виде последовательно соединенных первого, триггера, четвертого элемента И-НЕ, пятого элемента И-НЕ и второго триггера,и последовательно соединенных тре.тьего триггера, шестого элемента И-НЕ и седьмого элемента И-НЕ, выход которого подключен к другому входу второго триггера, при этом инверсный выход первого триггера через восьмой элемент И-НЕ соединен с другим входом пятого элемента И - НЕ, а инверсный выход третьего триггера через девятый элемент И-НЕ соединен с другим входом седьмого элемента И-НЕ,зы Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования сетки частот в радиопередающих, радиоприемных и радиоизмерительных устройствах.Известен цифровой синтезатор частот, содержащий соединенные в кольло управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, частотно-фазовый детектор, первый генератор стабильного тока и фильтр нижних частот, а также опорный генератор и второй генератор стабильного тока, включенный между выходом частотно-фазового детектора и входом фильтра нижних частот 11 1.Однако синтезатор не обеспечивает высокого быстродействия при смене выходных частот.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровой синтезатор частот, содержащий соединенные в кольцо управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, частотно-фазовый детектор и фильтр нижних частот, а также последовательно соединенные опорный генератор и делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления2 .Однако быстродействие известного синтезатора при смене частот недостаточно вследствие потери времени из-за значительного перерегулирова 5 10 15 20 2.5 30 второй вход шестого элемента И-НЕ и первый хоп третьего триггера объединены и являются первым входом цифрового различителя фазы, второй вход четвертого элемента И-НЕ и первый вход первого триггера объединены и являются вторым входом цифрового различителя фазы, а вторые входы девятого элемента И-НЕ, первого триггера, третьего триггера и восьмого элемента И-НЕ объединеныявляются третьим входом цифрового р;. .чителя фазы, инверсный и прямой выходы второго триггера являются соответственно первым и вторым ыходами цифрового различителя фания, вызванного принципом работы частотно-фазового детектора .Цель изобретения - повышение быстродействия при смене выходных частот.Поставленная цель достигается тем, что в цифровой синтезатор частот, содержащий соединенные в кольцо управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, частотно-фазовый детектор и фильтр нижних частот, а также последовательно соединенные опорный генератор и делитель частоты с Фиксированным коэффициентом деления, между первым выходом делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления и другим входом частотно-фазового детектора введены последовательно соединенные цифровой различитель фазы, первый и второй элементы И-НЕ, а также введен третий элемент И-НЕ, первый вход которого подключен к второму выходу цифрового различителя фазы, выход третьего элемента И-НЕ соединен с другим входом второго элемента И-НЕ, второй вход третьего элемента И-НЕ и второй вход цифрового различителя фазы объединены и подключены к второму выходу делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления, первый выход которого соединен также с другим входом первого элемента И-НЕ, а выход делителя частоты с переменнымкоэффцццс цтом деления подключентакже к третьему входу цифровогораэличителя фазы.Кроме того, цифровой различитель фазы выполнен в виде последовательно соединенных первого триггера, четвертого элемента И-НЕ, пятого элемента И-НЕ, и второго триггера, и последовательно соединенных третьего10 триггера, шестого элемента И-НЕ и седьмого элемента И-НЕ, выход которого подключен к другому входу второго триггера, при этом инверсный выход первого триггера через восьмой элемент И-НЕ соединен с другим вхо 15 дом пятого элемента И - НЕ, а инверсный выход третьего триггера через девятый элемент И - НЕ соединен с другим входом седьмого элемента И-НЕ, второй вход шестого элемента И-НЕ и первый вход третьего триггера объединены и являются первым входом цифрового раэличителя фазь, второй вход четвертого элемента И-НЕ и первыи вход первого триггера объединен25 ны и являютс ч вторым входом цифрового раэличителя фазы, а вторые входы девятого элемента И-НЕ, первого триггера, третьего триггера и восьмого элемента И-НЕ объединены и являются третьим входом цифрового различителя фазы, инверсный и прямой выходы второго триггера являются соответственно первым и вторым выходами цифрового различите ля фазы.На фиг,1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого синтезатора,на фиг.2 - структурная электрическая схема цифрового 4 О различителя фазы.Синтезатор содержит управляемый генератор 1, делитель 2 частоты с переменным коэффициентом деления45 (ДПКД), частотно-Фазовый детектор (ЧФД) 3, фильтр 4 нижних частот(ФНЧ), опорный генератор 5, делитель 6 частоты с фиксированным коэффициентом деления (ДФКД), первый, второй 50 и третий элементы И-НЕ 7-9 и цифровой различитель 10 фазы.Цифровой различитель фазы содержит первый триггер 11, второй триг гер 12, третий триггер 13, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой И девятый элементы И-НЕ 14-19. Синтезатор работа ет следующимобразом. В режиме сицхроцизма короткиеимпульсы на одном входе ЧФД 3 (свыхода ДФКД 2) совпадают с короткими опорными импульсами ца другом входе ЧФД 3, которые поступают через второй элемент И-НЕ 8 с первого выхода ДФКД 6 через первый элемент И-НЕ 7 либо с второго выхоДа ДФКД 6 через третий элемент И - НЕ 9. Опорные импульсы с первого и второго выходов ДФКД 6 равны по частоте, но отличаются по фазе ца 180. При переключении синтезатора с одной частоты на другую период следования импульсов с выхода ДПКД 2 отличается от периода опорных импульсов, например, становится большим, тогда в ЧФД 3 формируется управляющий импульс, под действием которого напряжение на емкости памяти ФНЧ 4 начинает возрастать так, чтобы устранить возникшее рассогласование, т,е. период следования импульсов с ДПКД 2 начинает уменьшаться. Прохождение опорных импульсов на второй вход ЧФД 3 с фазой 0 или 180 регулируется цифровым различителем 10. так, что проходят только те опорные импульсы, Фаза которых близка к фазе импульсов с ДПКД 2. Пусть вначале для ЧФД 3 используются опорные импульсы с фазой 0", но при сравнении периода импульсов с ДПКД 2 с периодом опорных импульсов, сдвинутых на 180 , в цифровом различителе 10 через четвертый и пятый элементы И-НЕ 14 и 15 на вход второго триггера 12 проходит второй опорный импульс, так как первый опорный импульс с фазой 0 устанавливает первый триггер 11 в положение, разрешающее прохождение последующего опорного импульса, В результате второй триггер 12 устанавливается в положение, при котором на первом. выходе цифрового различителя 10 появляется нулевой потенциал, запрещающий прохождение опорных импульсов с фазой 0 через первый элемент И-НЕ 7, а на втором выходе - высокий потенциал, разрешающий прохождение опорных импульсов с фазой 180 через третий элемент И-НЕ 9. Таким образом, происходит смена Фаз опорных импульсов на втором входе ЧФД 3, после чего происходит вхожде1109913 Фиг. ГЗаказ 6 101/42 Тираж 862 Подпися тазт", г.Ужгород, ул.Проектааю, 4 Филиал ППП ние в синхронизм беэ перерегулирования.В режиме синхронизма в цифровом различит;.ле 10 один из триггеров 11, или 13, разрешающих прохождение 5 опорных импульсов с фазой 0 или 180, может находиться в случайном положении, в отличии от другого триггера, у.которого на выходе можно наблюдать последовательность импульсов типа меандр, Это объясняется тем, что в режиме синхронизма фаз сравниваемых последовательностей импульсов близки и могут наступить моменты, когда между двумя импульсами15 одной последовательности проскакивает два импульса другой последовательности. Это подтверждает правильность выбранной фазы опорного сигнала, А для другого триггера фазы сравниваемьгх импульсных последовательностей сдвинуты на 180, и поэтому на его выходе получается меандр. При, этом каждый раз отрицательный импульс запрещает прохождение второго импульса через соответствующий элемент И-ИЕ 16 или 19. В результате на выходе седьмого элемента И-НЕ 17 нет импульсов, которые опрокинули второй триггер 12.Аналогично происходит работа, если период импульсов с ДПКД 2 при рассогласовании меньше периода опорных импульсов. При этом , цифровой различитель 10 автоматически определяет, с какой фазой опорных импульсов необходимо производить сравнение с ЧФД 3 импульсов с ДПКД 2.Кроме фаз 0 и 180 можно сравнивать и другие фазы, например при небольшом рассогласовании можно испольэовать более близкие фазы опорных импульсов. Таким образом, предложенный цифро -вой синтезатор частот имеет болеевысокое быстродействие при сменевыходных частот, обусловленное тем,что фазы и частоты опорных импульсов,осдвинутых на 180, и импульсов сДПКД близки, поэтому значительноуменьшается или вовсе устраняетсяперерегулирование, характерное дляизвестного синтезатора.