Синтезатор частот

(54) С (57) И техник НТЕЗАТОР ЧАСТОТ я тение относится к,б. использованоязи. Целью изобре об иди ст вл еадно ени являет тоты в частот счетчи вышение спектраль ых колебаний. Син ржит опорный гене дешифратор 3, три ключи 5, 8, г-ры ряжения 6, 9, упр п и чис о ход сод езатор атор 1 гер 4, илооб- вляемы аналоговыеразного нап ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ,80 .1 дяд 7, 10, фазовращате детекторы 13, 14, й усилитель 16, сумм 8 нижних частот. С ектральной чистоть ходных колебании в устр-во введенисточник опорного напряжения 19,делителя напряжения 20 и 21, дваматора 22 и 23, два умножителя чтоты 24 и 25, амплитудный ограничтель 26, Эквивалентная х-ка управния, получаемая путем использованмакс. линейнога участка х-ки упрния фазовращателей 11 и 12 с послдующим умножением в И раз, имеетошибку отклонения от линейного зна меньшую, чем х-ка управления фзовращателей 11 и 12 на участкечем и достигается повышение спекральной чистоты выходного сигналИзобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах радиосвязи.Цель изобретения - повышение спек 5 тральной чистоты выходных колебаний,На чертеже представлена структурная электрическая схема синтезаторачастот,Синтезатор частот содержит опорный генератор 1, счетчик .2, дешифратор 3, триггер 4, первый аналоговыйключ 5, первый генератор пилообразного напряжения (ГПН) 6, первый уп 10 равляемый аттенюатор 7, второй аналоговый ключ 8, второй ГПН 9, второй управляемый аттенюатор 10, первый фазовращатель 11, второй фазовращатель 12, первый фазовый детектор (ФД) 13, второй ФД 14, третий ФД 15, инвертирующий усилитель 16, первый сумматор 20 17, фильтр 18 нижних частот, источник опорного напряжения (ИОН) 19, первыйделитель 20 напряжения, второй де 30 35 го фазовращателей 11 и 12, характеристика управления которых имеет динамический диапазон больший 2 Г . Значения постоянных напряжений У и 3 получают от ИОН 19 с выходов соответственно первого и второго делителей 20 и 21, и максимальная амплитуда управляющих сигналов Ж рр. макс ) с 45. выходов соответственно первого и второго ГПН 6 и 9, выбираются, исходя из получения максимальной линейностихарактеристики управления первого ивторого фазовращателей 11 и 12, которая определяет чистоту спектра выходного сигнала синтезатора. Величина приращения фазы на выходе первогои второго фаэовращателей 11 и 12 завремя длительности пилообразного управляющего сигнала Т равна й Ч,55 литель 21 напряжения, второй сумма тор 22, третий сумматор 23, первый умножитель 24 частоты, второй умно- житель 25 частоты, амплитудный ограничитель 26.Синтезатор частот работает следующим образом.На первые входы первого и второго фазовращателей 11 и 12 подается гармонический сигнал с частотой Р. На управляющий вход первого и второго фаэовращателей 11 и 12 поступают сигналы управления и постоянные напряженйя Б и У, служащие для выбора начальной рабочей точки на характеристике управления первого и второ Если приращение Фазы на выходе первого и второго фазовращателя 11 и 12 за время длительности пилообразного сигнала Т равно 2 и, то в спектре его выходного сигнала содержится одна составляющая с частотой Ро Р, где Р = 1/Т, при этом знак "+" со-. ответствует положительной производной приращения фазы сигнала, а знакотрицательной. Поскольку для получения на выходе первого и второго фазовращателей 11 и 12 спектра, содержащего одну частотную составляющую с частотой Ро + Р, или Ро - Р,их выходные сигналы должны быть умножепы в Б раз, что достигается при помощи первого умножителя 24, Значение И определяется как 2/йЧ. Для обеспечения работы первого ФД 13, гармонический сигнал Р, умножается на М при помощи второго умножителя 25, Если из-эа каких-либо дестабилизирующих факторов приращения фазы сигнала на выходе первого умножителя 24 за время Т отличается от 271, то в спектре выходного сигнала появляются параэитные составляющие с частотами, кратными Р. Для стабилизации приращения фазы используется система регулирования, в которую входят первый, второй и третий ФД 13, 14, 15,.фильтр 18, инвертирующий усилитель 16, сумматор .17, счетчик 2, дешифратор 3 и триггер 4. На выходе первого ФД 13 выделяется разность фаз сигналов на его входах, т.е. информация о приращении фазы сигнала на вы- . ходах первбго и второго умножителей 24 и 25.Предположим, что приращение фазы сигнала за период Т меньше 2 д, Сигнал с выхода первого ФД 13 подается на первый вход третьего ФД 15 через инвертирующий усилитель 16, а на первый вход второго ФД 14 - непосредственноНа вторые входы второго и третьего ФД 14, 15 подаются опорные сигналы с соответствующих выходов дешифратора 3, сдвинутые друг относительно друга на время Т /2, при этом задний фронт опорного сигнала с второго выхода дешифратора 3 сдвинут относительно начала пилообразного управляющего сигнала первого и второго фаэовращателей 11 и 12 на время Т/4.Запуск второго ФД 14 осуществляется задним фронтом опорного сигнала,1385231 10 5 а сброс в момент прохождения сигналачерез нуль с отрицательной производной. На выходе второго ФД 14 выделяется информация, пропорциональнаяразности набега Фаз сигналов на еговходах за время Т/4. Запуск третьего фД 15 осуществляется задним фронтом опорного сигнала,.а сброс в момент прохождения сигнала через нульс отрицательной производной. На выходе третьего ФД 15 выделяется информация пропорциональная разностинабега Фаз сигналов на его входахза время 3/4 Тд. Сигналы с выходов.второго и третьего ФД 14, 15 суммируются с разными знаками в первомсумматоре 17, из выходного сигналакоторого с помощью фильтра 18 выделяется постоянная составляющая, которая 20 подается на управляющие входы первого и второго управляемых аттенюаторов 7, 10. При этом изменяется крутизна пилообразного сигнала на вторых входах второго и третьего сумматоров 2522 и 23. Следовательно, осуществляется подстройка приращения фазы сигнала к 2 И за период Т. Использованиевторого и третьего фД 14 и 15 позволяет исключить влияние смещения цт,е. когда у 4 О, на установившийсярежим синтезатора частот.Для уменьшения уровня помех на выходе синтезатора частот, кратных частоте Р, из-за конечной длительностиобратного хода управляющего сигналапервого и второго фазовращателей 11и 12, используется два канала Формирования выходной частоты, работающихпоочередно Первый из кацалов Вклю 40чает всебя первый ГПН 6, первый управляемый аттенюатор 7, третий сумматор 23, второй делитель 21, второйфазовращатель 12 и второй. аналоговыйключ 8. Второй канал включает второйГПН 9, второй управляемый аттенюатор10, второй сумматор 22, первый делитель 20, первый фазовращатель 11 ипервый аналоговый ключ 5,формирование опорных сигналов длявторого и третьего ФД 14, 15 осуществляется с выхода опорного генератора 1 Г, при помощи счетчика 2, Первый,и второй;разряды счетчика 2 соединены с входом первого и второго разрядовдешифратора 3. Первый, второй и третий выходы дешифратора 3 являются соответственно выходами его первого,второго и третьего разрядов. На первом разряде дешифратора 3 формируется сигнал управления триггером 4, на прямом и инверсном выходах которого Формируются сигналы управления каналами при этом Т . = 4 Т, .Для уменьшения амплитудной модуляции, возникающей из-за различия коэффициентов передачи каналов формирования выходной частоты, на входе первого умножителя 24 установлен амплитудный ограничитель 26Повышение спектральной чистоты выходного сигнала синтезатора частот достигается тем, что эквивалентная характеристика управления, получаемая путем использования максимального линейного участка характеристики управления первого и второго Фазовращателей 11 и 12 с последующим умножением в Б раз, имеет ошибку отклонения отлинейного закона меньшую, чем характеристика управления первого и второго фазовращателей 11 и 12 на участке 2 Я,формула изобретения Синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, счетчик, дешифратор и триггер, последовательно соединенные первый генератор пилообразного напряжения и первый управляемый аттенюатор, последовательно соединенные второй генератор пилообразного напряжения и второй управляемый аттенюатор, после. довательно соединенные первый фазовращатель и первый аналоговый ключ, последовательно соединенные второй фазовращатель и второй аналоговый ключ, выход которого объединен с выходом первого аналогового ключа, последовательно соединенные первый фазовый детектор, второй фазовый детектор, первый сумматор и фильтр нижних частот, выход которого соединен с управляющими входами первого. и второго управляемых аттенюаторов, последовательно соединенные инвертирующий усилитель и третий фазовый детектор, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, при этом вход инвертирующего усилителя соединен с выходом первого Фазового детектора, второй вход второ го фазового детектора и второй вход1третьего фазового детектора подключены соответственно к второму и тре1385231 Составитель Ю.КовалевТехред М.Ходанич Корректор В.Гирняк Редактор И.Сегляник Заказ 1419/5 1 .Тираж 928 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тьему выходам дешифратора, управляющий вход первого аналогового ключасоединен с входом первого генераторапилообразного напряжения и инверснымвыходам триггера, управляющий входвторого аналогового ключа соединенс входом второго генератора пилообразного напряжения и с прямым выходом триггера, сигнальные входы первого и второго фазовращателей соединены между собой и точка их соединения является входом опорной частоты синтезатора частот, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения спектральной чистоты выходныхколебаний, введены. последовательносоединенные источник опорного напряжения, первый делитель напряжения ивторой сумматор, последовательносоединенные второй делитель напряжения и третий сумматор, последовательно соединенные амплитудный бгра 6ничитель и первый умножитель частоты,а также второй умножитель частоты,вход и выход которого подключены соответственно к сигнальному, входу первого фазовращателя и первому входупервого фазового детектора, к второму входу которого подключен выходпервого умножителя частоты, при этом 1 О вход амплитудного ограничителя сое"динен с выходом первого аналоговогоключа, выход второго сумматора подключен к управляющему входу первогофазовращателя, выход третьего сумматора соединен с управляющим входомвторого фазовращателя, вход второгоделителя напряжения подключен к выходу источника опорного напряжения,выход первого управляемого аттенюатора подключен к второму входу третьего сумматора, а .выход второго управляемого аттенюатора соединен с вто-рым входом второго сумматора.