Синтезатор частот

)0 с СЛ 00 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится к радиотехнике, Цель изобретения - повышение быстродействия. Синтезатор частот содержит перестраиваемый генератор 1, ключ 2, счетчик 3 частоты, цифровой компаратор 4, блок 5 набора кода частоты, цифроаналоговый реобразователь 6, опорный генератор 7,ок 8 управления разрядностью, реверсивный счетчик (РС) 9 переменной разрядности, РС 9 включает в себя счетные разряды 10-13, элементы ИЛИ-НЕ 14-17, элемент ИЛИ 18 и элемент НЕ 19. Синтезатор частот работает в двух режимах: режиме стабилизации частоты и режиме установки частоты. На выходе компаратора 4 в результате сравнения кодов с блока 5 и с выхода счетчика 3 формируются сигналы управления РС 9. После подачи сигнала "Установка" на установочный вход блока 8 управления начинается процесс установки частоты. В первом цикле разрешается работа только старшего )ч-го счетного разряда 13 РС 9; после второго сигнала "Опрос", полученного с выхода генератора 7, РС 9 становится двухразрядным. Весь процесс установки частоты занимает Й циклов, 2 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в приемопередающей аппаратуре,Цель изобретения - повышение быстродействия.На фиг,представлена структурная электрическая схема синтезатора частот; на фиг, 2 - временные диаграммы работы блока управления разрядностью. Синтезатор частот содержит перестраиваемый генератор 1, ключ 2, счетчик 3 частоты, цифровой компаратор 4, блок 5 набора кода частоты, цифроаналоговый преобразователь(ЦАП) 6, опорный генератор 7, блок 8 управления разрядностью, реверсивный счетчик 9 переменной разрядности. При этом реверсивный счетчик 9 содержит первый счетный разряд 10, второй. счетный разряд 11, (й)-й счетный разряд 12, Й-й счетный разряд 13, первый 14, второй 15, третий 16, четвертый 17 элементы ИЛИ-НЕ, элемент ИЛИ 18, элемент НЕ 19,Синтезатор частот работает следующим образом,Синтезатор частот может работать в двух режимах: режиме стабилизации частоты и в режиме установки частоты.В режиме стабилизации частоты все поразрядные выходы блока 8 управления "Установка 1" - "Установка (М)" находятся в состоянии "0" (фиг. 2 б,в,г,д). При поступлении нулевых уровней с выходов "Установка 1" - "Установка(й)" блока 8 управления на входы первого 14 и второго 15, третьего 16 и четвертого 17 элементов ИЛИ-НЕ, элемента ИЛИ 18 и элемента НЕ 19 реверсивного счетчика 9 разрешена работа всех й разрядов реверсивного счетчика 9.Колебания с выхода перестраиваемого генератора 1 подаются на сигнальный вход ключа 2, С первого выхода опорного генератора 7 на управляющий вход ключа 2 поступает импульс, открывающий ключ 2 на эталонный интервал времени. В результате на вход счетчика 3 частоты поступает пачка импульсов, число импульсов в которой пропорционально частоте колебаний генератора 1, и на выходах счетчика 3 по окончании эталонного интервала записывается код, отображающий среднее значение частоты колебаний генератор 1 за эталонное время счета. Код частоты с выходов счетчика 3 поступает на первые входы цифрового компаратора 4, где он сравнивается с кодом заданной частоты, значение которой установлено на блоке 5 набора частоты, поступающим на вторые входы цифрового компаратора 4,В зависимости от знака рассогласования измеренной и заданной частот на сигнальных выходах цифрового компаратора 4 формируются сигналы "Сложение" - если измеренная частота ниже заданной или "Вычитание" - если измеренная частота выше заданной, которые разрешают работу реверсивного счетчика 9 в режиме прямого или обратного счета. После окончания эталонного интервала времени на втором выходе опорного генератора 7 формируется сигнал "Опрос", который поступает на тактовые входы всех разрядов реверсивного счетчика 9 и в зависимости от наличия сигналов "Сложение" или "Вычитание" увеличивает или уменьшает на единицу код,записанный в реверсивном счетчике 9, Изменение на единицу кода, записанного в реверсивном счетчике 9, приводит к изменению напряжения на выходе ЦАП 6, которое поступает на управляющий вход перестраиваемого генератора 1.При изменении напряжения на управляющем входе перестраиваемого генератора 1 изменяется частота колебаний,на его выходе, причем знак приращения, которое получает частота, противоположен знаку рассогласования измеренной и заданной частот, т,е, абсолютная величина рассогласования уменьшается. Далее описанный процесс периодически повторяется до выключения аппаратуры или до изменениязначения заданной частоты,В режим установки частоты синтезаторпереходит после подачи сигнала "Установка" (фиг.2 а), Сигнал "Установка" переводит все разряды реверсивного счетчика 9 переменной разрядности в состояние "0", а сигнальные выходы "Установка 1" "Установка (й)" блока 9 управления - в состояние "1". Сигнал "Установка 1" поступает на вход элемента НЕ 19, инвертируется, и нулевой уровень с его выхода поступает на управляющий вход первого счетного разряда 10 реверсивного счетчика 9 и запрещает его работу, Сигнал "Установка 2" поступает на вход третьего элемента ИЛИНЕ 16, на выходе которого формируется нулевой уровень независимо от сигнала на его втором входе, Нулевой уровень с выхода третьего элемента ИЛИ-НЕ 16 поступает на управляющий вход второго счетного раэряда 11 реверсивного счетчика 9 и запрещаетего работу,Сигнал "Установка (М)" поступает на вход четвертого элемента ИЛИ-НЕ 7, на выходе которого формируется нулевой уровень независимо от сигнала на его втором входе, Нулевой уровень с выхода четвертого элемента ИЛИ-НЕ 17 поступает на управля 1658378ющий вход (М)-го счетного разряда 12 реверсивного счетчика 9 и запрещает его работу, Кроме того, сигнал "Установка (й)" через элемент ИЛИ 18 поступает на управляющий вход М-го счетного разряда 13 и разрешает его работу независимо от сигнала "Установка" на втором входе элемента ИЛИ 18. Таким образом, после поступления сигнала "Установка" разрешена работа только одного старшего разряда реверсивного счетчика 9.Так как по сигналу "Установка" все разряды реверсивного счетчика 9 установлены в состояние "0", то на выходе ЦАП 6 формируется минимальное управляющее напряжение, при котором перестраиваемый генератор 1 формирует колебания минимальной частоты (ниже нижней граничной частоты рабочего диапазона частот синтезатора), Как и в режиме стабилизации частоты, с первого выхода опорного генератора 7 на управляющий вход ключа 2 поступает импульс, открывающий ключ 2 на эталонный интервал времени, по окончании которого на выходах счетчика 3 устанавливается код, отображающий среднее значение частоты колебаний генератора 1 за эталонное время счета. Так как частота колебаний перестраиваемого генератора 1 в первом цикле установки частоты ниже рабочего диапазона частот синтезатора частот, то на выходе цифрового компаратора 4 формируется сигнал "Сложение".По окончании эталонного интервала времени на втором выходе опорного генератора 7 формируется сигнал "Опрос" (фиг,2 б), который поступает на тактовые входы счетных разрядов реверсивного счетчика 9 и й-й счетный разряд 13 (работа которого разрешена) переходит в состояние "1", Сигнал "Опрос" поступает также на вход блока 8 управления и по его окончании выход "Установка (й)" переходит в состояние "0" (фиг,2 в), в результате чего й-й счетный разряд 13 начинает управляться сигналом "Перенос", который поступает на его управлю,лй вход с выхода (И)-го счетного разряда 12, с выхода четвертого элемента ИЛИ-НЕ 17 поступает сигнал, разрешающий его срабатывание по каждому сигналу "Опрос", Таким образом, реверсивный счетчик 9 становится к началу второго цикла установки частоты двухразрядным, Так как М-й счетный разряд 13 после первого цикла установки частоты перешел в состояние "1", то управляющее напряжение. поступающее на перестраиваемый генератор 1 с выхода ЦАП 6, возросло и частота колебаний перестраиваемого генератора 1 повысилась, Так как реверсивный счетчик 9 в 1-м цикле установки частоты содержит только М-й счетный разряд 13 (управляющийстаршим разрядом ЦАП 6), то приращениечастоты, вызванное изменением состояния5 этого разряда, равно примерно половинерабочего диапазона частот синтезатора частот. На этот первый цикл установки частоты заканчивается.В следующем (втором) цикле установки10 частоты опорный генератор 7 формирует напервом выходе импульс эталонной длительности, в течение которого на выходахсчетчика 3 формируется код, пропорциональный новому значению частоты колеба 15 ний перестраиваемого генератора 1. Кодизмеренного значения частоты сравнивается цифровым компаратором 4 с кодом заданного значения частоты, установленнымв блоке 5 набора. На выходах цифрового20 компаратора 4 в зависимости от знака рассогласования измеренного и заданногозначения частот формируется сигнал "Сложение" или "Вычитание", который разрешает работу двухразрядного (во втором цикле25 установки частоты) реверсивного счетчика9, состоящего из М-го счетного разряда 13 и(й)-го счетного разряда 12, в режиме прямого или обратного счета,По поступлении с второго выхода опор 30 ного генератора 7 сигнала "Опрос" код, записанный в двухраэрядном реверсивномсчетчике 9, в зависимости от наличия сигналов "Сложение" или "Вычитание" увеличивается или уменьшается на единицу.35 Приращение, которое получает частота колебаний перестраиваемого генератора 1 врезультате изменения на единицу кода, записанного в двухразрядном реверсивномсчетчике 9, составляет около четверти рабо 40 чего диапазона частот синтезатора. Поокончании сигнала "Опрос" выход "Установка (М)" блока 8 управления переходит всостояние "0", в результате чего реверсивный счетчик 9 становится трехраэрядным.45 На этом второй цикл установкичастоты заканчивается,В каждом последующем цикле установки частоты (аналогичном описанным) число работающих разрядов реверсивного50 счетчика 9 переменной разрядности увеличивается на один, а частота колебанийперестраиваемого генератора 1 получаетприращение вдвое меньше, чем в предыдущем цикле. После М циклов установки час 55 тоты частота колебаний перестраиваемогогенератора 1 оказывается равной заданной с ошибкой, не превышающей, гдеЛМ2Л Р - рабочий диапазон частот синтезатора1658378 ц Ус/паюрАа 0 дорос Угмавп 8 л а (Н)УсгпаиоРча (и) 0 3 станмкаг е УоюоноРка 1 г. Составитель Ю, КовалевТехред М,Моргентал едактор В, Данк Корректор Н. Коро аказ 1721 Тираж 463 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород ул.Гагарина, 101 частот, И - максимальное число разрядов в реверсивном счетчике 9, После окончания (Й)-о цикла установки частоты все сигнальные выходы "Установка 1" - "Установка(й)" блока 8 управления оказываются в состоянии "0", и их состояния не меняются при дальнейшем поступлении сигналов "Опрос" (фиг, 2). Начиная с й-го цикла, реверсивный счетчик 9 переменной разрядности имеет максимальную разрядность, и синтезатор частот начинает работать в режиме стабилизации частоты, Таким образом, установка частоты у предлагаемого синтезатора происходит за Й циклов,Формула изобретения Синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь, перестраиваемый генератор, ключ, счетчик частоты и цифровой компаратор, второй вход которого подключен к выходу блока набора кода частоты, реверсивный счетчик переменной разрядности, поразрядные выходы которого подключены к соответствующим поряэрадным входам цифроаналогового преобразователя, и опорный генератор, первый выход кото рого соединен с управляющим входом ключа,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, введен блок управления разрядностью, поразрядные выходы которого подключены к соответст вующим поразрядным управляющим входам реверсивного счетчика переменной разрядности, тактовый вход которого обьединен с тактовым входом блока управления разрядностью и соединен с вторым выхо дом опорного генератора, установочныйвход блока управления разрядностью обьединен с установочным входом реверсивного счетчика переменной разрядности и является установочным входом синтезатора час тот, первый и второй входы управлениянаправлением счета реверсивного счетчика переменной разрядности соединены соответственно с первым и вторым выходами цифрового компаратора,