Синтезатор частот

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) (И) 43090 Н 037/18 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ АВТО Архип во СССР,01.02 80 ного зн а УГ 7 запоми следуМ пеющегориоцов апяже да де так, ь нулю. чтобы Устр-вниц кГ н зависимостью част зы выходдов М о сигнала от значения выбранной дискретнос ящей от коэф. кратносГОСУДАРСТНЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретение относится к радиотехнике. Расширяется диапазон синтезируемых частот при линейном законеуправления частотой и фазой выходного сигнала. Устр-во содержит опорныйгенератор 1, дискретно-управляемыйблок задержки (ДУБЗ) 2 накопительныйсумматор (НС) 3, регистр 4 кода частоты и схему фазовой автоподстройкичастоты, состоящую из фазового детектора 5, фильтра 6 нижних частот и управляемого генератора (УГ) 7. Высокостабильный сигнал тактовой частоты с выхода генератора 1 поступает на синхронизирующие входы ДУБЗ 2 и НС 3,на который поступает код М частотной отстройки с регистра 4. НС 3 преобразует кодв код М фазы частотной отстройки, Код И поступает на информац. входы ДУБЗ 2, который формирует импульсы.выборки. Они поступают на управляющий вход детектора 5, выполненного в виде блока выборки-запоминания, производящего выборку мгновен ачения напряжения сигнал и нание этого значения димпульса выборки череколебания сигнала УГе сигнала ошибки с выха 5 изменяет частоту УГэто напряжение равнялоо синтезирует частотыц до нескольких ГГц сИзобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования сигналов в широком диапазоне частот с программируемым изменением частоты и Фазы.Цель изобретения - расширение диапазона синтезируемых частот при линейном законе управления частотой иФазой выходного сигнала.На фиг, 1 изображена электрическаяструктурная схема синтезатора частот,на Фиг. 2 - вариант выполнения дискретно-управляемого .блока задержкидля диапазона высоких частот; нафиг. 3 - то же, для диапазона сверхвысоких частот.Синтезатор частот содержит опорный генератор 1, дискретно-управляемый блок 2 задержки (ДУБЗ) 2, накопительный сумматор 3, регистр 4 кодачастоты, фазовый детектор 5,фильтр 6нижних частот (ФНЧ), управляемый генератор 7. При этом, ДУБЗ 2 для диапазона высоких частот содержит генератор 8 линейноизменяющегося напряжения (ГЛИН), компаратор 9 напряжения, преобразователь 10 код-напряжение (ПКН), блок 11 дифференцирования.ДУБЗ 2 для диапазона сверхвысокихчастот содержит ПКН 10, блок 11,цифФеренцирования, усилитель 12 и диод 13 с накоплением заряда,Синтезатор частот работает следующим образом.Высокостабильный сигнал с частотой 10 опорного генератора 1 является сигналом тактовой частоты, поступающей на синхронизирующие входыДУБЗ 2 и накопительного сумматора 3.,С регистра 4 на накопительный сумматор 3 поступает код частотной отстройкичастоты сигнала управляемого генератора 7 от номинальногозначения, равного,г.Ном оУ 1 где 1,- номинальное, центральное значение частоты сигнала управляемого генератора 7, являющееся выходной частотой синтезаторачастот;- коэффициент кратности,целое число, 1 в 2Код частотной отстройки И , например двоичный, при одном значении знака частотной отстройки - прямой код, а при другом значении знака час тотной отстройки - дополнительный.0 в / Я с 2 , где б - число разрядов регистра ч и накопительного сумматора 3.Накопительный сумматор 3 с тактовой частотой хв преобразует код 1в код фазы частотной отстройкиОси., 2"ДУБЗ 2 ФормирУет импульсы выборкис частотой .повторения , временноеположение которых относительно Фронта тактовой частоты 1 изменяетсяна величину бб , прямопропорциональную величине кода Й 15 Фазовый детектор 5, выполненный 2 Ов виде устройства выборки-запоминания, ФНЧ 6 и управляемый генератор 7 образуют схему фазовой автоподстройки частоты.В момент прихода импульса выборки 25,с выхода ДУБЗ 2 на управляющий вход,фазового детектора 5 происходит выборка мгновенного значения напряжения сигнала управляемого генератора 7и запоминание этого значения до слеЗОдующего импульса выборки, которыйвырабатывается ДУБЗ 2 через 1 пе -риодов колебания сигнала управляемого генератора 7. Если момент приходаимпульса выборки на Фазовом детекторе 5 не совпадает с нулевым значением напряжения сигнала управляемогогенератора 7, то на выходе Фазовогодетектора 5 образуется напряжениесигнала ошибки, изменяющее частотууправляемого генератора 7 таким об 40разом, что напряжение сигнала ошибкиравно нулю,При 8 , отличном от нуля, на выходе накопительного сумматора 3 кодизменяется периодически, ступенчатопилообразно в направлении, соответствующем знаку 8 . Временное положениеимпульсов выборки Ь 1 также изменяется периодически в соответствии скодом М . При переполнении накопительного сумматора 3 временное положение следующего, после переполнения,импульса выборки скачком изменяетсяна величину 61, равную периодучастоты сигнала управляемого генератора 7, и момент выборки значениянапряжения сигнала управляемого генератора 7 происходит в (К+11-м или1 У 43090 1входить ПКН 10, усилитель 12 и блок 11диффеоенцирования.ДУБЗ 2 на основе диода 13 с накоплением заряда работает следующим образ.Напряжение с выхода ПКН 10, прямопропорциональное коду Я , определяетток в диоде 13 с накоплением зарядав прямом направлении, Синхронно с10 частотой 1, напряжение с усилителя 12закрывает диод 13 с накоплением заряда, Яо момент закрытия задерживается на время рассасывания на"копленного заряда в диоде 13 с накоплением заряда, пропорциональноготоку, протекавшему в прямом направлении через него.Фронт напряжения в момент закрытия диода 13 с накоплением зарядадифференцируется блоком 11 дифференцирования и сформированный импульспоступает на выход ДУБЗ 2.Использование предлагаемого синтезатора частот позволяет синтезировать частоты от единиц килогерц донескольких гигагерц с линейной зависимостью частоты и фазы выходногосигнала от значения кодов М и М свыбранной дискретностью, не зависящейот коэффициента кратности 1( . ДУБЗ 2 может быть выполнен различ 15 ным образом, например, для диапазона высоких частот (фиг, 2) - в виде последовательно соединенных ГЛИН 8, компаратора 9 и блока 11 дифференцирования.При этом к второму входу компаратора 9 напряжения подключен выход ПКН 10, также входящего в состав ДУБЗ 2.Каждому значению кода М, поступа. ющего на вход ПКН 10, соответствует25 определенное прямопропорциональное величине кода М напряжение на его выходе, Это напряжение сравнивается на компараторе 9 с пилообразным напряжением с частотой повторения 1, З 0 поступающим от ГЛИН 8. В момент равенства напряжений на выходе компаратора 9 формируется фронт напряжения который блоком 11 дифференцирования преобразуется в импульс выборки. 35Наклон пилообразного напряжения и размах выходного напряжения ПКН 10 при изменении величины кода М от 0 до 2 - 1 должны быть такими, чтобыПмоменты сов.:адения этих напряжений при коде М = 0 и М = 2 - 1 отлийчались по времени на величину, равную периоду астоты сигнала управляемого генератора 7.Для обеспеччения более коротких им пульсов выборки и малой величины Нцсис,. при частоте управляемого генератора 7 порядка единиц гигагерц, может быть применен ДУБЗ 2 на основе диода с накоплением заряда (фиг. 3). Дли- , 50 тельность импульсов выборки, формируемых при этом на выходе ДУБЗ 2, должна быть меньше половины периода частоты управляемого генератора 7 для обеспечения коэффициента переда чи фазового детектора 5, близкого к единице, Кроме диода 13 с накоплением заряда в состав ДУБЗ 2 должны Синтезатор частот, содержащий опорный генератор, последовательно соединенные фазовый детектор, фильтр нижних частот и управляемый генератор, последовательно соединенные регистр кода частоты и накопительный сумматор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона синтеэируемых частот при линейном законе управления частотой и фазой выходного сигнала, между выходом опорного генератора и опорным входом фазового детектора введен дискретно-управляемый блок задержки, информационные входы которого подключены к соответствующим кодовым выходам накопительного сумматора, вход синхронизации которого соединен с выходом опорного генератора, а выход управляемого генератора подключен к сигнальному входу фазового детектора, при этом фазовый детектор выполнен в ниде блока выборки-запоминания, а временное Й положение импульсов на выходе дискретно-управляемого блока задержки относительно фронта частоты опор 40 равления изменения кода М . Сигнал ошибки с фазового детектора 5 в момент скачка не изменяется.При периодическом изменении кода М фаза сигнала управляемого генератора 7 непрерывно изменяется относительно фазы сигнала 1 о,г со скоростью и в направлении, определяемыми числом и значением знака кода 8Выходная частота сигнала управляемого генератора 7 равна Формула изобретения243 ПоО ного генератора определяется по формуле иМ2 о г оггде М- код на выходе накопительного сумматора, О- М 2" - 1; Составитель Ю, Техред О.Сопко вал ев Корректор,Луговая Тираж 816 Подписноеосударственного комитета СССРлам изобретений и открытийМосква, Ж, Раущская наб., д. 4/5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Редактор И.ДербакЗаказ 371 б/55 ВНИИП по 11303число разрядов накопительного сумматораноминальное значение выходной частоты управляемогогенератора. где 1; 2;1 О 1 - частота опорного генератора.