Дробно-кратный преобразователь частоты

(до; но ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР 09(54) ДРОБНО ЧАСТОТЫ (57) Изобре технике и м ройствах пр изобретения кретных сос носится к радио ользоваться в у ение о жет ис ю ания частотя уменьшени азо е ди являетс авляющи ыход -в спек 4427623 9,05,8 28.02.9 Москове тут А.С,Тер ,Псурце 621.396 Патент 31/16 1 КРАТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ ного сигнала при расширении диапазонавходных частот. Преобразователь частоты содержит опорный генератор 1,Фазовый детектор 2, Фильтр нижнихчастот 3, подстраиваемый генератор 4,управляемый делитель частоты 5, накапливающий сумматор 6, датчик 7 кодачастоты с выходами целой 8 и дробной9 частей, цифроаналоговый преобразователь 10, элемент задержки 11, первый и второй ключи 12 и 13, сумматор14 сигналов, фильтр 15. Положительный эффект достигается за счет суммирования в сумматоре 14 меандровых сигналов с выходов элементов задержки 11и управляемого делителя частоты 5 свесовыми коэффициентами, определяемыми преобразователем 10, 2 ил.Изобретение относится к радиотехнике и можт быть использовано дляпреобразования частоты, в синтезаторах частоты, при построения гетеродинов,Целью изобретения является уменьшение дискретных составляющих в спектре выходного сигнала при расширениидиапазона входных частот,На фиг. 1 представлена структурнаяэлектрическая схема дробно-кратногопреобразователя частоты,На фиг.2 (а-л) - зависимости напряжения от времени в различных точках дробно-кратного преобразователя частот для случая 10 К - Я - = КК - Я 8 = Кге -Ку, Кц = Яе31 8 20 Дробно-кратный преобразователь,частоты содержит опорный генератор 1,являющийся источником сигнала, фазовый детектор 2, фильтр нижних частот3, подстраиваемый генератор 4, выходкоторого является выходом преобразователя, управляемый целитель частоты 5, накапливающий сумматор 6, 30датчик 7 кода частоты, выходы це,лой 8 и дробной 9 части числа, преобразователь 10 цифра-аналог, элементзадержки 11, представленный в видеР-триггера, первый и второй ключи12 и 13, сумматор 14 сигналовфильтр 15,Преобразователь работает следующим образом.В отсутствии сигнала на выходе переноса накапливающего сумматора 6 вуправляемом делителе частоты 5 производится деление частоты выходногосигнала в число раэ, равное К ц.Сигналы переноса от накапливающего 45сумматора 6 (Фиг.2 е) поступающие науправляющий вход управляемого делителя 5, увеличивают коэффициенты деления на единицу, после чего вновь устанавливается прежний коэффициент деления, Выходной сигнал управляемогоделителя 5 показан на Фиг, 2 б. Выходной сигнал элемента задержки 11 показан на фиг,2 в,В накапливающем сумматоре 6 с частотой сигнала, поступающего на еготактовый вход, производится суммирование своего содержимого с числомК поступающим на вход 9, ЗначенияЯего суммы и переноса показаны соответственно на фиг,2 д и 2 е,Преобразователь 10,преобразуетзначение суммы наггапливающего сумматора 6 в аналоговую Форму, Напряжения на дополняющем и прямом выходахпреобразователя 10 показаны на фиг,2 ги 2 д соответственно,Частота выходного сигнала управляемого делителя частоты 5 совпадает с частотой входного сигнала дробно-кратного преобразователя (Фиг,2 л),однако ввиду дробности коэффициентаделения и дискретности цифровых устройств выхоцные импульсы управляемого делителя частоты 5 следуют неравномерно, Их непосредственное сравнение в Фазовом детектореприводитк появлению низкочастотной паразитной составляющей, которая не устраняется Фильтром 3 и приводит к появлению дискретных компонент в спектревыходного сигнала. Неравномерностьследования выходных импульсов управляемого,целителя частоты 5 устраняется цепью коррекции, включающейпреобразователь 10 первый и второйключи 12 и 13, элемент задержки 11,сумматор сигналов 14 и фильтр 15,При этом используется тот Факт, чтосодержимое накапливающего сумматора6 представляет собой текущую ошибкувр еменно го. положения импульс ов,Работа цепи коррекции основанана весовом суммировании в сумматоресигналов 14 колебаний одной частоты,имеющих (малый) фиксированный сдвигфаз(1-Ы)ь е +11ее12(Ы 5)где е и е сдвинутые по Фазе колебания, и я (1 - 1) - весовыемножители (О;- Ы ( 1) .Фаза суммарного колебания пропорциональна весовому множителю и меняется в пределах 0 - Д, При= и/4 максимальная ошибка аппроксимацииЯ,008 рад . 001. (1 Ж),В данном устройстве складываютсясдвинутые .1 о Фазе меандровые сигналы.Суммарное гармоническое колебание выделяется Фильтром 15, срезающим болеевысокие гармоники,Сдвинутые по фазе меандровые сигналы формируются управляемым делителем частоты 5 и элементом задержки 11, весовые множители формируютсяВ фазовом детекторе 2 сравниваются фазы опорного генератора 1 и поделенного и откорректированного с выхода фильтра 15, Сигнал текущего рассогласования по фазепроисходит через фильтр 3, производящий необхо димую фильтрацию высокочастотных составляющих и определяющих необходимые динамические свойства кольца ФАПЧ, Отфильтрованное напряжение управляет подстраиваемым генератором 4, приво дя частоту выходного сигнала в соответствие с частотой входного сигнала и заданным коэффициентом деления. Формула изобретенияДробно-кратный преобразователь частоты, содержащий соединенные последовательно опорный генератор, яв ляющийся источником входного сигнала, фазовый детектор, фильтр нижних частот, подстраиваемый генератор, выход которого является выходом дробно- кратного преобразователя частоты, и 30 5163 7 на выходах преобразователя 10, На выходах первого и второго ключей 12 и 13 имеем сдвинутые по фазе меандроавые сигналы с соответствующими весо 5 выми множителями (фиг.лж и 2 з), которые складываются сумматором сигналов 14 (фиг,2 и), В результате на второй вход фазового детектора 2 поступает сигнал (фиг.2 к), соответствующий10 формуле преобразования: 6управляемый делитель частоты, а также накапливающий сумматор, выход переноса которого соединен с управляющим входом управляемого делителя час-, тоты, датчик кода частоты, выходы целой и дробной частоты числа которого соединены соответственно с установочными входами управляемого делителя частоты и накапливающего сумматора, и преобразователь цифра-аналог, входы которого подключены к выходам накапливающего сумматора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения дискретных составляющих в выходном сигнале при расширении диапазона входных частот, в него введены элемент задержки, информационный вход которого соединен с выходом управляемого целителя частоты, а тактовый вход элемента задержки - с выходом подстраиваемого генератора, первый и второй ключи; управляющие входы которых соединены соответствен"но с выходом управляемого делителя частоты и элемента задержки, а также последовательно соединены сумматор сигналов и фильтр, выход которого подключен к второму входу фазового детектора, причем преобразователь цифра-аналог выполнен с прямым и инверсными выходами, которые соединены соответственно с входами второго и первого ключей выходы которых подключены соответственно с выходом сумматора, а тактовый вход накапливающего сумматора подключен к выходу элемента задержки,1 б 31721Составитель А,КабановРедактор Н,Горват Техред Л,ОЛийнык Корректор Л.Патай Заказ 556 Тираж 448 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС(Р113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101