Цифровой синтезатор частот

СОЮЗ СОВЕТСНИХааимипюпэииРЕСПУБЛИН За Н 03 В 19/00 ЕНИЯ ч.42(088.8).рское свидетельсН 03 В 19/00,кое свидетельствН 03 В 19/00,тво СССР06.08.76.о СССР27.09+79 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИД(54)(57) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ,содержащий последовательно соединенные опорный генератор и преобразователь частоты, задатчик отношениячастот, выход кода целой части и первый выход кода дробной части которого соединены соответственно с установочным входом счетчика и с первымвходом накопителя, другой вход которого подключен к выходу счетчика,и блок управления фазой, состоящийиз последовательно соединенных М ячеек, каждая из которых содержит последовательно соединенные управляемый,ЯО.1125733 А делитель частоты, смеситель и полосовой фильтр, при этом вторые входыкаждого из М смесителей объединеныи подключены к выходу преобразователя частоты, а сигнальный вход управляемого делителя частоты первой ячей.ки подключен к выходу опорного генератора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения вверхдиапазона выходных частот, междувыходом накопителя и входом установки управляемого делителя частоты пер"вой ячейки блока управления фазойвведен сумматор кодов, второй входкоторого подключен к второму выходукода дробной части задатчика отношения частот, третий выход кода дробной части которого подключен к входам установки управляемых делителейчастоты остальных Мячеек блокауправления фазой, выход которого соединен с сигнальным входом счетчика,а выход счетчика подключен также к .управляющим входам всех управляемыхделителей частоты и является выходомцифрового синтезатора частот.1 11257Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных и передающих устройствах,для получения частот с малыми уровнями побочных колебаний,5Известен цифровой синтезаторчастот, содержащий последовательносоединенные генератор опорных импульсов делител 1 частоты с переменнымкоэффициентом деления, анализатор 10ременного положения импульсов, атакже триггер и блок управления,между выходом делителя частоты с переменным коэффициентом деления итриггером включен блок коррекциивременного положения импульсов, управляющий вход которого подключен кдругому вькоду анализатора временного положения импульсов 13.Недостатком такого циФрового син ртезатора частот является невозможность использования высоких опорныхчастот из-эа сложности создания высокочастотного блока коррекцви временного положения импульсов. 25Наиболее близким по техническойсущности. к предлагаемому является цифровой синтезатор частот, содержащийпоследовательно соединенные опорныйгенератор и преобразователь частоты,задетчик отношения частот, выход кодацелой части и первый выход кода дробной часта которого соединены соответственко с установочным входом счетчика и с певвыи входои накопителя,другой вход которого подключен к выходу счетчика, и блок управления фазой, состоящий иэ последовательносоединенных М ячеек, каждая из которых содержит последовательно соеди Оненные управляемый делитель частоты,смеситель и полосовой Фильтр, приэтом вторые входы каждого из М смесителей объединены и подключены квыходу преобразователя частоты, а 45сигнальный вход управляеиого делителя частоты первой ячейки подключенк выходу опорного генератора 2 3Однако известный цифровой синтезатор частот также имеет недостаточно высокий диапазон выходных частот.Бель изобретения-расширение вверхдиапазона выходных частот. Поставленная цель достигается тем, что в цифровой синтезатор час тот, содержащий последовательно соединенные опорный генератор и преобразователь частоты, задатчик отноше 33 1ъния частот, выход кода целой частии первый выход кода дробной частикоторого соединены соответственно сустановочным входом счетчика и спервым входом накопителя, другойвход которого подключен к выходусчетчика, и блок управления фазой,состоящий из последовательно соединенных М ячеек, каждая иэ которыхсодержит последовательно соединенньшуправляемый делитель частоты, смеситель и полосовой фильтр, при этомвторые входы каждого из М смесителей объединены и подключены к вьс.одупреобразователя частоты, а сигнальный вход управляемого делителя частоты первой ячейки подключен к выходу опорного генератора, между выходом накопителя и входом установкиуправляемого делителя частоты первой ячейки блока управления фазойвведен сумматор кодов, второй входкоторого подключен к второму выходукода дробной части задатчика отношения частот, третий выход кода дробной части которого подключен к входам установки управляемых делителейчастоты остальных Мячеек блокауправления Фазой, выход которого соединен с сигнальным входом счетчика,а выход счетчика подключен также.к управляющим входам всех управляеиьюделителей частоты и является выходомцифрового синтезатора частот.На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого цифрового синтезатора частот.Цифровой синтезатор частот содержит опорный генератор 1, преобразователь 2 частоты, счетчик 3, блок 4управления фазой, М ячеек 5, управ-ляемюй делитель 6 частоты, смеси"тель 7, полосовой фильтр 8, эадатчик 9 отношения частот, накопитель 10 и сумматор 11 кодов.Устройство работает следующимобразом,Выходной сигнал с опорного генератора 1 проходит через блок 4 управления и поступает на вход счетчика 3, который является счетчиком помодулю И и подсчитывает. импульсы всоответствии с кодом, поступающимна его установочные входы с эадатчика 9Выходной сигнал счетчика 3поступает на управляющие входы управляемых делителей 6, при этомкоэффициент деления управляемых де3 11 лителей 6 изменяется на один или несколько своих выходных периодов на величину, определяемую кодами, поступающими на входы установки управляемых делителей 6. Такое изменение коэффициента деления соответствует сдвигу фазы его выходного сигнала, который передается через смеситель 7 на входы полосовых фильтров 8. Инерционность блока 4 управ- лений определяется шириной полосы пропускания полосовых фильтров 8, которая должна быть такой, чтобы изменение фазы, которое происходит во всех М ячейках 5, прошло на выход блока 4 управления до появления на выходе счетчика 3 следукщего выходного импульса. Изменение фазы на входе счетчика 3 означает суммарное изменение длительности его входных импульсов на величину (где То - период выходного сигнала опорного генератора 1, дР - сдвиг фазы в блоке 4 управления.Таким образом, выходной период счетчика 3 В задатчике 9 происходит вычис.ление отношения выходной частоты опорного генератора 1 к выходной частоте цифрового синтезатора частот и преобразование этого отношения в код, код целой части отношения подается на установочные входы счетчика 3, код дробной части - последовательно на входы установки управляемых делителей 6 всех ячеек 5, кроме первой. Для первой ячейки 5 код записывается в сумматор 11. Те разряды дробной части кода, которые не поместились в блок 4 управления и сум. матор 11, поступают на накопитель 10 который под воздействием выходного сигнала счетчика 3 производит вычисление фазовой ошибки.В начальный момент на выходе накопителя 10 - нулевой сигнал, посту 25733 4пающий на сумматор 11, который передает на вход установки управляемого делителя 6 первой ячейки 5 код, поступивший на его вход с задатчика 9.11 ри переполнении накопителя 10 на его выходе появляется единица, и код с выхода сумматора 11 увеличивается на единицу, что приводит к увеличению сдвига фазы на выходе блока 4 уп О равления на величину минимальногодискрета сдвига фазы дЧ,Таким образом, выходной сигналсчетчика 3 имеет два мгновенных зна- чения периода выходного сигнала т,= т, (и+ - " ); 5 и 1 мин Т =Т Кф. вых о 2 Ь=2 ОЕр М " -гоЕгоо е+=12 аь. 2 Мин Для обеспечения заданной точнос ти задатчик 9 должен выдавать 25-разрядный код. При этом в сумматор 11пойдет четыре разряда и в накопитель 10 также четыре разряда.В известном устройстве накопи тель должен был бы иметь 25 разрядов, что при условии производствадействий за один период выходнойчастоты привело бы к заметному снижению верхней рабочей частоты. 20Тогда побочные составляющие в выходном сигнале цифрового синтезаторачастот могут быть ослаблены не менеечем в г(раз." минП р и м е р, Частота опорногогенератора 1 200 МГц. Требуется получить сетку частот в диапазонедо 1 МГц с шагом 1 Гц при точностиустановки частоты 0,05 Гц с уровнемпобочных составляющих не хуже 110 дБпри использовании блока 4 управлениясостоящего из четырех декадных ячеек 5, для которого величина 4 Ч щ27( 10 .При этом уровень побочных состав" 35 ляющих в выходном сигнале1125733 Составитель Ю.КовалевТехред М.Кузьма Коррек Максимишнец Редактор И.Николайч ираж 8 б 1 о комитета С и открытий Раушская наб., Эаказ 855 ПодписноеССР ИИПИ Государственнопо делам изобретении3035, Москва, Ж,Филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул.Проектная, 4