Цифровой синтезатор частот

(594 Н 0 Гф 1 ыт . ц 1 ИОАННЕ ИЗОБРЕТЕНИ 131 ф 1. вЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ(57.) Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает увеличениеспектральной частоты выходного сигнала. Цифровой синтезатор частот содержит опорный генератор 1, частотно-фазовый детектор (ЧФД) 2, два генератора 3 и 4 тока (ГТ), элементИЛИ 5, фильтр 6 нижних частот, управляемый генератор 7, делитель 8частоты с переменным коэф. деления,интегратор 9, устройство 10 выборкихранения, формирователь 11 импульса начала цикла, делитель 12 частотыи распределитель 13 импульсов (РИ).В режиме синхронизма петли фазовойавтоподстройки частоты импульс сопорного генератора 1 открывает первый выход ЧФД 2. Его выходной сигнал открывает ГТ 3. Под действиемвырабатываемого им тока напряжениена выходе интегратора 9 падает. Импульс с РИ 13 закрывает первый выход ЧФД 2, а через элемент ИЛИ 5открывает ГТ 4. Его ток повышаетнапряжение на выходе интегратора 9до первоначального уровня, Положение выходных импульсов РИ 13, являющихся импульсами обратной связипетли фаэовой автоподстройки в режиме синхрониэма, жестко связано с импульсами опорного генератора черезопределенное количество периодов выходного колебания синтезатора частот, т.е. фазовый сдвиг остается постоянным. 2 ил.112Изобретение относится к радиотехнике и может быть использованодля формирования сетки частот в радиопередающих и радиоприемных устройствах.Цель изобретения - увеличениеспектральной чистоты выходного сигнала,На фиг.1 представлена структурная электрическая схема цифровогосинтезатора частот; на фиг.2 - вариант выполнения формирователя импульса начала цикла.Цифровой синтезатор частот содержит опорный генератор 1, частотнофазовый детектор (ЧФД) 2, первый 3и второй 4 генераторы тока, элементИЛИ 5, фильтр б нижних частот (ФНЧ),управляемый генератор 7, делитель 8частоты с переменным коэффициентомделения (ДПКД), интегратор 9, устройство 10 выборки-хранения, формирователь 11 импульса начала цикла,делитель 12 частоты, распределитель13 импульсов. При этом формирователь11 импульса начала цикла содержитпервый 14, второй 15, третий 16,четвертый 17 Э-триггеры, первый 18и второй 19 элементы И-НЕ,Цифровой синтезатор частот работает следующим образом.Частота повторения импульсов свыхода управляемого генератора 7 йв ДПКД 8 делится до частоты повторения, равной частоте сигнала опорного генератора 1 Г,. Выходной импульсДПКД 8, длительность которого в общем случае может быть не связана сопределенным количеством периодоввыходного колебания управляемогогенератора 7, запускает своим передним фронтом формирователь 11. Тогдас помощью поступающих с выхода управляемого генератора 7 импульсовна тактовый вход формирователя 11 внем вырабатывается импульс, длитель"ность которого равна определенномуколичеству периодов входных импульсов. Импульс с выхода формирователя11 устанавливает в начальное состояние делитель 12 частоты, которыйпосле прекращения действия укаэанного импульса начинает делить частотупоступающих на его счетный вход импульсов с выхода управляемого генератора 7 на число И и выдает на сво.ем выходе импульсную последовательность с частотой повторения Г /М. 52940 2Импульс с выхода формирователя 11также запускает распределитель 13импульсов, который под действием поступающих на его тактовый вход им 5 пульсов с выхода делителя 12 частоЮты вырабатывает на своих выходах импульсы, равные по длительности определенному количеству периодов выходных импульсов делителя частоты 12,но разнесены собой по времени,В режиме синхронизма петли фазовой автоподстройки частоты импульсс выхода опорного генератора 1 своим передним фронтом открывает первыйвыход ЧФД 2, выходной сигнал которого, в свою очередь, открывает первый генератор 3 тока, являющийсяисточником тока под действием тока которого напряжение на выходе20 интегратора 9 падает. Импульс с первого выхода распределителя 13 импульсов своим передним фронтом закрывает первый выход ЧФД 2, а черезэлемент ИЛИ 5 открывает второй ге 25 нератор 4 тока, являющийся элемен"том отвода тока, под действием токакоторого напряжение на выходе интегратора 9 повьппается к первоначальному уровню,30Таким образом, данный импульс,длительность которого выбираетсябольшей, чем величина зоны нечувствительности ЧФД 2, смещает рабочуюточку дискриминационной характеристики ЧФД 2 на период своего действия. Следовательно, положение выходных импульсов распределителя 13 импульсов, повторяющихся с частотойГ, и являющихся импульсами обрат 40 ной связи петли фазовой автоподстройки в режиме синхронизма петли,жестко связано с импульсами опорного генератора через определенное количество периодов выходного колеба 45ния синтезатора частот, и это количество периодов не меняется в диапазоне выходных частот синтезатора,т.е. фазовый сдвиг между выходнымколебанием цифрового синтезатора50 частот и колебанием опорного генератора в диапазоне выходных частот синтезатора остается постоянным.Окончательно установившееся напряжение с выхода интегратора 95 во время действия импульса с второго выхода распределителя 13 импульсов передается на выход устройства 10 выборки-хранения, откуда через1 5190 ФНЧ 6 поступает на вход управлениячастотой управляемого генератора 7.Таким образом, переходные процессы, появляющиеся на выходе интегратора 9 из-за неодновременности действия токов первого 3 и второго 4генераторов тока, развязываются отвхода управляемого генератора 7,и поэтому уровень побочных состав"ляющихся с частотой опорного генера Отора 1 в спектре выходного колебания синтезатора частот значительноснижается по сравнению с известнымсинтезатором при сохранении высокойкратковременной стабильности частоты 15и одинакового быстродействия установки частот.Формирователь 11 работает следующим образом,Выходной импульс ДПКД 8 своим 2 Опередним фронтом записывает логи.ческую " 1" с Р в вхо первого 0-триггера 14 на его выход. Первый элемент И-НЕ 18 открывается и выходныеимпульсы управляемого генераторапоступают на С-входы второго 15 ичетвертого 17 Э-триггеров в инверсии.Первый положительный перепад на Свходе четвертого 0-триггера 17 занисывает логическую "1" на его выход. ЗоСвязка из второго 15 и третьего 16П-триггеров и второго элемента И-НЕ19 после прохождения третьего положительного перепада на С-вход второго П-триггера 15 на выходе второгоэлемента И-НЕ 19 вырабатывает уровень логического "О", который сбрасывает все Э-триггеры в состояниелогического "0". В результате навыходе четвертого Э-триггера 17 вырабатывается импульс, по длительности равный двум периодам выходных импульсов управляемого генератора 7.Распределитель 13 может быть вы-.полнен в виде регистра сдвига, 45Делитель 12 частоты может быть построен на основе стандартных микросхем делителей частоты с предустановкой начального состояния или сбросом на ноль. Величина коэффициентаМ выбирается из такого соображения,чтобы выходная частота следованияимпульсов делителя 12 частоты была достаточно низкой для применения враспределителе 13 импульсов экономичных микросхем и может быть порядка 10-50 в зависимости от диапазона частот синтезатора,Интегратор 9 может быть построен на основе операционного усилителя с конденсатором в цели отрицательной обратной связи либо по другому принципуФ о р м у л а и з обре т е н и я Цифровой синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, частотно-фазовый детектор и первый генератор тока, последовательно соединенные фильтр нижних частот, управляемый генератор и делитель частоты с переменным коэффициентом деления, последовательно соединенные элемент ИЛИ и второй генератор тока, выход которого объединен с выходом первого генератора тока, первый вход элемента ИЛИ соединен с вторым выходом частотно-фазового детектора, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения спектральной чистоты выходного сигнала, между выходом делителя частоты с переменным коэффициентом деления и вторым входом частотно-фазового детектора введены последовательно соединенные формирователь импульса начала цикла, делитель частоты и распределитель импульсов, а между выходом первого генератора тока и входом фильтра нижних частот введены последовательно соединенные интегратор и устройство выборки-хранения, управляющий вход которого подключен к второму выходу распределителя импульсов, тактовый вход формирователя импульса начала цикла объединен со счетным входом делителя частоты и подключен к выходу управляемого генератора, выход Формирователя импульса начала цикла соединен с установочным входом распределителя импульсов, выход которого подключен также к второму входу элемента ИЛИ.1252940 ащ 8 От 7 г.Г Составитель Ю,Ковалеведактор А.Козориз Техред Л.Сердюкова ректор В. Синицкая с 5 оизводственно-полиграфическое предпр аказ 4631/57 ВНИИПИ Госуда по делам и 113035, 1 фосква, ирах 816 П твенного комитета ССС бретений н открытий 35, Раушская наб., д. г. Ужгород, ул. Проектная, 4