Цифровой синтезатор частот

(54 ТОТ п тем, ч ствия,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство1077057, кл. Н 03 1. 7/18, 26тотип). ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАвт. св.1077057, отлс целью повышениянего введены третий и 801146800 одновибраторы, выход первого Р-триггера соединен с первым входом первого элемента И через дополнительно введенный первый элемент ИЛИ, выход второго Р-триггера соединен с первым входом второго элемента И через дополнительно введенный второй элемент ИЛИ, при этом вход третьего одновибратора объединен с К-входом первого Р-триггера, а выход третьего одновибратора соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, вход четвертого одновибратора объединен с К-входом второго Р-триггера, а выход четвертого одновибратора соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ.Изобретение относится к радиотехнике, и может быть использовано, например, для генерации сетки частот в приемопередающей и контрольно-измерительной аппаратуре,По основному авт. св. 1077057 известен 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, последова-. тельно 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, между; - .срвым выходом частотно-фазового детектора и управляющим входом первого токового ключа введены последовательно соединенные первый блок стробирования, первый Р-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 Р-триггера, а второй одновибратор включен между выходом второго Р- триггера и Р-входом первого Р-триггера, выход делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления соединен с вторым входом второго блока стробирования и йвходом первого Р-триггера, выход делителя частоты с переменным коэффициентом деления. подключен к второму входу первого блока стробирования и к К-входу второго Р-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 из последовательно соединенных элемента задержки, элемента ИЛИ-НЕ и элемента И, другой вход элемента ИЛИ-НЕ объединен с входом элемента задержки и является первым входом блока стробирования, а другие вход и выход эле: мента И являются соответственно вторым входом и выходом блока стробирования (1.Однако известный цифровой синтезатор частот имеет недостаточное быстродействие 5 1 О 15 20 25 30 35 4 О 45 50 55 из-за того, что при переключении с частоты на частоту импульс на выходе блока стробирования формируется только при достаточно большой разности фаз димпульсов с выхода делителей с переменным и фиксированным коэффициентами деления, превышаю щей величину задержки ь 1 на элементе задержки. Т. е. воздействие на токовый ключ и сброс делителей в начальное состояние осуществляется не во всем диапазоне расстроек, что снижает быстродействие.Цель изобретения - повышение быстродействия.Цель достигается тем, что в цифровом синтезаторе частот, содержащем 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, между первым выходом частотно-фазового детектора и управляющим входом первого токового ключа введены последовательно соединенные первый блок стробирования, первый Р-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 Р-триггера, а второй одновибратор включен между выходом второго Р-триггера и Р-входом первого Р-триггера, выход делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления соединен с вторым входом второго блока стробирования и К-входом первого Р-триггера, выход делителя частоты с переменным коэффициентом деления подключен к второму входу первого блока стробирования и к К-входу второго Р-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 из последовательно соединенных элемента задержки, элемента ИЛИ-НЕ и элемента И, другой вход элемента ИЛИ-НЕ объединен с входом элемента задержки и является первым входом блока стробирования, а другие вход и выход элемента И являются соответственно вторым входом и выходом блока стробирования, введены третий и четвертый одновибраторы, выход первого Р-триггера соединен с первым входом первого элемента И через дополнительно введенный первый элемент ИЛИ, выход второго Р-триггера соединен с первым входом второго элемента И через дополнительно введенний второй элемент ИЛИ, при этом вход третьего одновибратора объединен с К-входом первого Р-триггера, а выход третьего одновибратора соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, вход четвертого одновибратора объединен с К-входом второго Р-триггера, а выход четвертого одновибратора соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ,На чертеже приведена структурная схема предлагаемого цифрового синтезатора частоты.Цифровой синтезатор частоты содержит управляемый генератор 1, делитель частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД) 2, частотно-фазовый детектор (ЧФД) 3, опорный генератор 4, делитель с фиксированным коэффициентом деления (ДФКД) 5, первый блок 6 стробирования, второй блок 7 стробирования, первый Р-триггер 8, второй Р-триггер 9, первый одновибратор 10, второй одновибратор 11, третий одновибратор 12, четвертый одновибратор 13, первый элемент ИЛИ 14, второй элемент ИЛИ 15, первый элемент И 16, второй эле-. мент И 17, первый токовый ключ 18, второй токовый ключ 19, первый генератор 20 тока, второй генератор 21 тока, фильтр 22 нижних частот (ФНЧ), элемент 23 задержки, элемент ИЛИ-НЕ 24 и элемент И 25.Цифровой синтезатор частот . работает следующим образом.В режиме синхронизма на выходе ЧФД 3 формируются короткие импульсы, практически совпадающие друг с другом во времени. Эти импульсы проходят соответственно через первый элемент И 16 на первый токовый ключ 18, а через второй элемент И 17 - на второй токовый ключ 19. Токовые ключи 18 и 19 открываются на короткое время и осуществляют почти одновременный заряд - разряд емкости ФНЧ 22 так, что уп-, равляющее напряжение на выходе ФНЧ 22 почти не меняется. Одновременно импульсы с выходов ЧФД 3 поступают на первые входы первого и второго блоков 6 и 7 стробирования, Поскольку разность фаз ьр им: пульсов на входах ЧФД 3 в режиме синхронизма меньше величины задержки д ч, в блоках 6 и 7 стробирования, то на С-вхо 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 дах Р-триггеров 8 и 9 нет строб-импульсов с выходов блоков 6 и 7 стробирования. При этом на вход третьего одновибратора 12 и К-вход первого О-триггера 8 поступают импульсы с ДФКД 5, которые устанавливают первый Р-триггер 8 в состояние Лог. 1. Этот потенциал препятствует прохождению расширенных по длительности импульсов с выхода третьего одновибратора 12 через первый вход первого элемента ИЛИ 14 на второй вход первого элемента И 16. Одновременно потенциал Лог. 1 на выходе первого элемента ИЛИ 14 разрешает прохождение импульсов с ЧФД 3 через первый элемент И 16 на управляющий вход первого токового ключа 18.При переключении на другую частоту импульсы с выходов ДПКД 2 и ДФКД 5 не совпадают друг с другом во времени. В . результате на одном из выходов ЧФД 3 формируются импульсы с длительностью, равной разности фаз этих сигналов, а на другом выходе обычные короткие импульсы. Импульсы с длительностью, равной разности фаз, поступают на входы элемента ИЛИНЕ 24 непосредственно и через элемент 23 задержки. Если разность фаз превышает величину задержки ьГ элемента задержки 23, то на выходе элемента ИЛИ-НЕ 24 формируется импульс, равный по длительности 1 п =61 - ьГ, который разрешает прохождение через элемент И 25 короткого импульса с 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 ч 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 запрещающие потенциалы на Р-входе с выхода второго одновибратора 11 действуют обычно несколько периодов регулирования, т,е. время блокировки от одновибраторов короткое и устанавливается заранее.В результате срабатывания первого Р- триггера 8 на его выходе формируется отрицательный импульс, который разрешает прохождение отрицательного импульса с выхода третьего одновибратора 12 через первый элемент ИЛИ 14. Третий одновибратор 12 расширяет импульсы с ДФКД 5 до определенной величины, которая выбирается из следующих соображений.Наименьшая разностьфаз на выходе ЧФД 3, при которой с выхода первою блока 6 стробирования проходит стробимпульс, требует для ее отработки в кольце авторегулирования воздействия на управляющий вход первого токового ключа 18 импульса с длительностью, большей, чем разность фаз на некоторую дополнительную величину 1,1146800 Составитель Ю. Ковалев Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко Тираж 872 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4Редактор Н. ЯцолаЗаказ 1379/43 но меньшей, чем оставшаяся часть периода регулирования. Величина дополнительного во времени воздействия 1 д создается на выходе первого элемента ИЛИ 14 как разность между длительностью отрицательного импульса на выходе первого Р-триггера 8 и оставшейся длительностью положительного импульса на выходе третьего одновибратора 12. Поскольку последний срабатывает от импульса с ДФКД 5, а первый Р-триггер 8 - от импульса с ДПКД 2, то, чем больше разность фаз, тем больше разностный импульс на выходе первого элемента ИЛИ 14, который проходит через первый элемент И 16 на управляющий вход первого токового ключа 18 и складывается во времени с импульсом на выходе ЧФД 3, При максимальной разности фаз управляющее воздействие продолжается весь период регулирования. С уменьшением рассогласования по частоте и фазе первый Р-триггер 8 отключается, и в системе автоподстройки происходит обычное регулирование.Если после прохождения состояния равновесия произойдет небольшое перерегулирование, то второй Р-триггер 9 не сможет включиться, так как он на некоторое время заблокирован по Р-входу запрещающим потенциалом с выхода первого одновибратора 10, Включение первого одновибратора 10 происходит отрицательным импульсом с выхода первого Р-триггера 8 при его срабатывании от короткого импульса по С-входу.Аналогично происходит работа цифро Ового синтезатора частот, если период импульсов с ДПКД 2 меньше периода импульсов с ДФКД 5. Только в этом случае происходит сброс ДПКД 2 с помощью импульсов с ДФКД 5, прошедших через второй блок 7 стробирования.15 Таким образом, в предлагаемом цифровом синтезаторе частот после выделения строб-импульса с блоках 6 и 7 стробирования сформированное воздействие на управляющие входы токовых ключей 18 и 19 может изменяться в зависимости от начальной разности фаз от минимально возможного до максимального, равного всему периоду регулирования. При этом значительно снижается возможность перерегулирования.