Цифровой синтезатор частоты

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИА ЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК Я 0150(54) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ(57) Изобретение относится к импуль-сной технике и может использоватьсядля генерации сетки частот в измерительных устройствах и в приемных ипередающих устройствах, Цель изобретения - повышение быстродействия приизменении выходной частоты. Это достигается за счет использования грубойускоренной автоподстройки частотыуправляемого выходного генератора 8за несколько циклов работы делителей2 и 3 с последующим автоматическимпереходом в режим фазовой автоподстСР2,80 М 81 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СС И" 1059673, кл. Н 03 . 7/18,08.1Авторское свидетельство СССР М 1307586, кл . Н 03 К 23/66,18.12.85.Григорьев В.В Дроздов В,Н. Сабинин Ю.А. и др . Импульсные системы фазовой автоподстройки частоты. " Л,: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1982, с. 62, рис,26,37 18 Н 03 Е 2 /661503070 ройки частотыенератора 18. Синтезатор содержит заданщий генератор 1,триггеры 4- Ь, счетчики 7 и 9 импуль Изобретение относится к импульсной 10технике и может быть использовано длягенерации сетки частот в измерительных устройствах, а также в приемныхи передающих устройствах.Цель изобретения " понышение Гыстродействия при изменении выходнойчастоты.На фиг,1 приведена электрическаяструктурная схема цифрового синтезатора частоты; на фиг.2 - временныедиаграммы, поясняющие работу устройства в установившемся режиме,Цифровой синтезатор частоты содержит задающий генератор 1, перныйи второй делители 2 и 3 частоты, спервого по третий триггеры 4-6, счетчик 7 импульсов, дешифратор 8, реверсивный счетчик 9 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 10, с первогопо седьмой вентили 11 - 17 (вентили11,12,14,16 и 7 - элементы И-НЕ,вентили 13 и 15 - элементы ИЛ-НЕ),перестраиваемый генератор 18, шину19 управления и выходную шину 20.Выход (инверсный) первого триггеРа 354 соединен с первыми входами первого11 и четвертого 14 вентилей, выход(инверсный) второго триггера 5 соединен с первым входом второго нентиля12 и вторым входом четвертого вентидя 14, Выход первого вентиля 11 соединен с первым входом седьмого вентиля 17 и входом суммирования реверсив ного счетчика 9 импульсов, вход вычитания которого соединен с выходом 45второго вентиля 12 и вторым входомседьмого вентиля 17, выход которогосоединен с счетным входом счетчикаимпульсов, вход сГроса которого соединен с Б-входами первого 4 и второго5 триггеров и выходом пятого вентиля15, первый вход которого соединен спервым входом дешифратора 8, с выходом четвертого вентиля 14 и с вторымвходом третьего вентиля 13. Второйвход пятого вентиля 15 соединен сК-входами первого, второго и третьеготриггеров 4-6 с шиной 19 управленияи входом стробирования дешифратора 8,сов, дешифратор 8, преобразователь 10 код " напряжение, вентили 11-17, 2 ил. входы которого с второго по и-й соединены с соответстнующими выходами счетчика 7 импульсов, причем и-й выход счетчика 7 импульсов соединен с его же входом разрешения счета и тактовым входом третьего триггера 6, прямой ныход которого соединен с первым входом третьего вентиля 13, выход которого соединен с входами записи первого 2 и нторого 3 делителей частоты, Инверсный выход третьего триггера 6 соединен с перным входом шестого вентиля 16, выход которого соединен с вторыми входами первого 11 и второго 12 вентилей, второй вход - с первым выходом задающего генератора 1, второй выход которого соединен с тактовым входом второго делителя 3 частоты, третий выход - с третьими входами первого 11 и второго 12 венти лей. Выходы реверсивного счетчика 9 импульсов через цифроаналоговый пре-образонатель 10 соединен с входом перестраинаемого генератора 18, выход которого соединен с тактовым входом первого делителя 2 частоты и выходной шиной 20, Тактовые входы первого 4 и второго 5 триггеров соединены с выходами соответственно второго 3 и первого 2 делителей частоты. 1-входы с первого по третий триггеров 4-6 соединены с общей шиной.Устройство работает в двух режимах: в режиме грубой частотной авто- подстройки и режиме фазовой автоподстройки частоты генератора 18.В первом режиме устройство работает либо при его включении, либо при переключении устройства на другую частоту. Во второй режим работы устройство автоматически переходит после, завершения первого режима, Задание частоты осуществляется подачей на установочные входы делителей 2 и 3 (с переменным коэффициентом деления) двоичных кодов, а также импульса на шину 19, При этом на инверсных выходах триггеров 4-6 устанавливаются уровни логической единицы, а на выходе вентиля 14 формируется отрицательныйТаким образом, устройство осущест.вляет грубую ускоренную автоподстройку частоты генератора 18 за несколькоциклов работы делителей 2 и 3 и автоматически переходит во второй режимработы-фазовую антоподстройку частотыгенератора 18 с минимальной начальнойфазоной ошибкой,Второй режим работы иллюстрировандиаграммами, изображенными на фиг,2,В моменты времени Т , з,иформируются положительные импульсына выходе делителя 2 (фиг.26), а вмоменты 1 , С 4, С и 17 - на выходеделителя 3. Эти импульсы устанавливают в единичное состояние инверсныевыходы соответствующих триггеров 4и 5 (фиг.2 г,д). При этом открываетсясоответствующий вентиль 11 или 12(фиг. к,л), пропускающий на входысчетчика 9 тактовые импульсы частотыГ, с третьего выхода генератора 1(фиг,2 к,л), что как и н первом режиме, приводит к соответствующемуизменению напряжения на выходе преобразователя 10 (фиг,2) и частотына выходе генератора 18, что сокращает фаэовую ошибку.Максимально допустимая фазоваяошибка контролируется с помощью вентиля 17 и счетчика 7. При достижениифазовой ошибки допустимого значения,соответствующего половине емкостисчетчика 7, на выходе его старшегоразряда устанавливается единичныйпотенциал, запрещающий дальнейшийсчет импульсов этим счетчиком и устанавливающий триггер 6 в нулевой состояние, обеспечивая возможность прохождения импульсов с выхода вентиля14 через вентиль 13 на входы записиделителей 2 и 3,Таким образом, устройство автоматически переходит в первый режим работы.В том случае, если выходным регулирующим параметром является не частота импульсов, снимаемых с выхода генератора 18, а период импульсов, снимаемых с делителя 3, то перестройка периода может осуществляться аналогичным образом, но без подачи на шину 19 управляющего импульса, В этом случае, при плавном регулировании периода, не происходит существенных Скачков фазы этих импульсов даже при выходе на режим грубой автоматической подстройки. 5 1503070импульс, В результате этого на ныходенентиля 13 формируется положительныйимпульс, устанавливающий делители 2и 3 в исходное состояние, при которомв них записываются двоичные коды коэффициентов деления, подаваемые наих устаноночные входы, После окончания импульса на шине 19 на выходевентиля 15 появляется положительныйОимпульс, который сбрасывает счетчик7 в нуль и устанавливает триггеры 4и 5 в единичное состояние, что приводит к окончанию импульсов на выходах вентилей 14 и 15. С этого момента15делители 2 и 3 однонременно начинают,счет опорных импульсов с выхода генератора 1 и импульсов с выхода генератора 18 соответственно, После завершения полных циклов счета делителей202 и 3 на их выходах формируются положительные импульсы. Эти импульсыустанавливают в единичное состояниепо С-входу инверсные выходы соответствующих триггеров 4 и 5. При этом25открывается соответСтвующий вентиль11 или 12, пропускающий на входысчетчика 9 тактоные импульсы частоты1, с третьего выхода генератора 1 ичерез открытый вентиль 16 тактовыеимпульсы повышенной частоты Г сйвторого выхода генератора 1. При этомсоответственно увеличивается илиуменьшается число, записанное н счетчике 9 и, следовательно, возрастаетили снижается уровень напряжения на 35выходе преобразователя 10, что приводит к повышению или понижению частоты на выходе генератора 18. Еслипериоды выходных импульсов делителей2 и 3 совпадают с точностью до одного 40периода тактовых, импульсов, поступающих с второго выхода генератора 1,то отрицательный импульс, формируемый на выходе вентиля 14, проходитчерез дешифратор 8, в результате 45чего на выходе дешифратора 8 формируется положительный импульс, устанавливающий триг ер 6 в единичное состояние, При этом нулевой потенциална инверсном выходе триггера 6 запрещает прохождение тактовых импульсовповышенной частоты Г на входы счетчика 11, а единичный потенциал напрямом ныходе триггера 6 запрещаетпрохождение через вентиль 13 отрицательных импульсов с выхода вентиля14 на входы записи целителей 2 и 3,запрещая прерывание цикла работы этих делителей1503070 формула изобретенияФрФмУ Составитель А,СоколТехред М,яндык орректор В.Гирняк Редакт азарен 085 57 ираж 884 Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская 1 аб., д. 4/5. Зака ВНИИПИ сударственного комитета и 113035, Москва, Ж 1 роиэводствео-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 Цифровог синтезатор частоты, содержащй задающий генератор, первьв и второй вентили, первые входы которых соединены с выжодапи, соответст-. венно первого и второго триггеров, выходы - с входами соответственно суммирования и вычитания реверсивно.10 го счетчика импульсов, выходы которого через цифроаналоговый преобразователь соединены с входом перестраиваемого генератора, выход которого соединен с выходной шиной и с такто 15 вым входом первого делителя частоты, и третий и четвертый вентили, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия при изменении выходной частоты, в него введены пятьгй, шестой и седьмой вентили, третий триггер, второй делитель частоты, шина управления и дешифратор, выход которого соединен с 8-входом третьего триггера, 0-вход которо 25 го соединен с общей шиной, прямой вьжод - с первым входом третьего вентиля, выход которого соединен с входами записи первого и второго делителей частоты, второй вход - с первым входом дешифратора, с выходом четвер того вентиля, первый и второй входы которого подключены к выходам соот ветственно, первого и второго триггерон, и с первым входом пятого вентиля, выход которого соединен с Бвход м первого и второго триггерови с входом сброса счетчика импульсов,выходы разрядов которого, начинаяс второго, соединены с соответствующими входами дешифратора, и-й входкоторого соединен с входом запретасчета счетчика импульсов и с тактовымвходом третьего триггера, К-входкоторого соединен с вторым входомпятого вентиля, с входом стробирования дешифратора, с К-входами первогои второго триггеров, Р-,входь которыхподключены к общей шине, и с шинойуправления, инверсный выход - с первым входом шестого вентиля, выходкоторого соединен с вторыми входамипервого и второго вентилей, второйвход - с первым выходом задающегогенератора, второй выход которогосоединен с тактовым входом второгоделителя частоты, третий выход - стретьими входами первого и второговентилей, выходы которых соединенысоответственно с первым и вторымвходами седьмого вентиля, выход кото.рого соединен со счетным входом счетчика импульсов, при этом, выходыпервого и второго делитеЛей частотысоединены с тактовыми входами, соответственно, второго и первого триггеров,