Синтезатор частот

(5 АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТВ МУ С К АВТО кол жи льство ССС1/02, 12.05льство СС21/02, 29,05 70СР Фиг.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - расширение диапазона выходных частот. Синтезатор частот содержит опорный генератор 1, блок 2 опорной частоты, формирователь 3 импульсов, генератор 4 пилообразного напряжения, усилитель 5 с регулируемым коэффициентом усиления, сумматор 6, дифференциальный усилитель 7, коммутатор 8, управляемый фазовращатель 9, компаратор 10 напряжений, счетчик 11 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 12, Если на входе управля- емого фазовращателя 9 с линейной фазовой характеристикой до 2 д, действует сигнал с частотой в то при использовании пилообразного напряжения с частотой Л Е частота сигнала на выходе управляемого фазовращателя 9 будет аЪых =йь + 2 л ЬГ, где = 0; +1; +2, ; + и. Поставленная цель достигается тем, что диапазон выходных частот определяется значением коэффициента усиления усилителя 5, который может достигать больших значений, а управляемый фазовращатель 9 при этом может быть реализован достаточно просто. 2 ил.Изобретение относится к радиотехникеи может быгь использовано в приемопередаюц 1 их устройствах,Целью изобретения является расширение диапазона выходных частот,На фиг, 1 представлена электрическаяструктурная схема синтезатора частот; нафиг. 2 - временные диаграммы его работы.Синтезатор частот содержит опорныйгенератор 1, формирователь 2 частоты(ФОЧ), формирователь 3 импульсов, генератор 4 пилообразного напряжения (ГПН),усилитель 5 с регулируемым коэффициентам усиления, сумматор 6, дифференциальный усилитель 7, коммутатор 8,управляемый фазовращатель 9, компаратор10 напряжений, счетчик 11 импульсов, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 12,Синтезатор частот работает следующим образом.Из соотношения между частотой и ифазой р колебаний в = О гр/О т следуетвывод о возможности управления частотойс помощью управляемого фааовращателя 9с непрерывным изменением фазы. Непрерывное изменение фазы мажет быть заменено пилообразным законом изменения,когда после плавного изменения фазы от 0до 27 г происходит резкое ее изменение кначальному значению,Если на входе управляемого фазавращателя 9, имеющего линейную фазовую характеристику до 2 л, действует сигнал счастотой мо , о при использовании пилообразного напряжения с частотой Лечастота сигнала на выходе управляемого фазовращателя 9 равнайЪых = йЪ + 2 л Л Г, где= 0; + 1; .+2;,:и,ЛРшаг сетки частот, и характеризуетмаксимальное изм:;нение частоты выходного сигнала,Знак "+ " берется для положительнойкрутизны изменения пилообразного напряжения, знак "-" для огрицательной крутизны,Шаг сетки частот Л Г формируется вФОЧ 2 из часать по опорного генератора1 (фиг. 2 а),В формирователе 3 иэ синусоидальнагосигнала ФОЧ 2 образуется последовательность коротких импульсов (фиг. 2 б), котораязапускает ГПН 4 (фиг, 2 в), период пилообразного напряжения Т - 1/ Л Г.В синтезаторе частот с цепью уменьше.ния динамического диапазона управляемого фазоврагцателя 9 при любомабеспечиваезся постоянная амплитуда пипаобразнага напряжения величина которой саа гяетствуе 1 изменению фазы сигнала, прашедцего фаэавращатель, на2 л.Это достигается следующим образом.Амплитуда пилообразного напряжения5 на выходе ГПН 4 выбирается равной Опр навтором входе компаратора 10, Напряжениена выходе усилителя 5 враз превышаетамплитуду входного пилообразного напряжения, Регулирование коэффициента усиле 10 ния осуществляется подачей науправляющие входы усилителя 5 управляющего кода, соответствующего значению 1,На фиг, 2 г представлено напряжение навыходе усилителя 5 для значения 1, равного15 трем,С выхода усилителя 5 напряжение поступает на прямой вход сумматора 6, Наинверсный вход сумматора 6 поступает напряжение с выхода ЦАП 12 (фиг, 2 д), которое20 формируется следующим образом,ЦАП 12 преобразует в напряжение ступенчатой форммы код, поступающий с выхода счетчика 11, Напряжение ступенчатойформы изменяется от нулевого уровня (по 25 сле воздействия импульса с выхода формирователя 3) до значения, равного 0-1) Опор.Счетчик 11 обнуляется импульсами с выхода формирователя 3, Счетными импульсами для счетчика 11 являются импульсы с30 выхода компаратора 10, Число импульсовпринимает значние от 0 до (1-1) за времяпериода импульсов с выхода формирователя 3, На входы кампаратора 10 поступаюнапряжение с выхода сумматора б и порого 35 вае напряжение Опор,На выходе компаратора 10 импульсыпоявляются при равенстве напряжения навыходе сумматора 6 и порогового напряжения Оп,р (фиг. 2 е),40 При изменении кода на выходе счетчика11 на единицу напряжение на выходе ЦАП12 изменяется н величину, равную Опя.В результате напряжение на выходесумматора 6 имеет вид пилообразного на 45 пряжения, приведенного на фиг, 2 ж, амплитуда которого равна напряжению Опор, апериод равен Тl (частота повторения этогопилообразного напряжения равнаЛ Р),Сформированное пилообразное напря 50 жение поступает на входдифференциального усилителя 7, на двух выходах которыхформируются две последовательности пилообразных импульсов одинаковой амплитуды с одинаковой частотой повторения,55 отличающиеся знаком крутизны измененияпилообразного напряжения (на фиг. 2 ж приведена последовательность с положительной крутизной изменения пилообразногонапряжения, на фиг, 2 з - с отрицательной)Обе последовательности пилообразныхнапряжений поступают на входы коммутатора 8, На управляющий вход коммутатора8 поступает код знакового разряда, которыйопределяет знак сдвига выходной частоты 5по отношению к во, В зависимости от значения знакового разряда на выходе коммутатора 8 появляется одна иэпоследовательностей пилообразных напряжений, изображенных на фиг, 2 ж, з. 10Выбранная последовательность с выхода коммутатора 8 поступает на управляющий вход управляемого фаэовращателя 9,производя сдвиг частоты в, на величину+ 2 л 1 Л Р, при этом динамический диапазон управляемого фазовращателя 9 долженбыть 2 к.Создание управляемого фазовращателя 9 с непрерывным изменением фазы проходящего сигнала на 2 тгп при и 1 20представляет собой сложную техническуюзадачу, При практической реализации всинтезаторах частот и, как правило, непревышает 2,25В данном синтезаторе частот диапазон выходных частот определяется значением коэффициента усиления усилителя 5, который может достигать 50-100 и более, т.е, З 0 величина п 50-100, Таким образом, диапа- зон выходных частот намного превышает диапазон выходных частот при отсутствии усилителя 5. При этом высокая скорость переключения с частоты на частоту, которая З 5 определяется временем переключения безынерционных элементов коммутатора о и усилителя 5, полностью сохраняется.Формула изобретения Синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, формирователь опорной частоты, формирователь импульсов и генератор пи лообраэного напряжения, управляемый Фазовращатель, сигнальный вход которого соединен с вторым выходом опорного генератора, последовательно соединенные дифференциальный усилитель и коммутатор, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, поразрядные входы управления которого и вход управления коммутатора являются входами сигналов управления синтезатора частот, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона выходных частот, введены последовательно соединенные сумматор, компаратор напряжений, счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к первому входу сумматора, к второму входу которого соединен выход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, сигнальный вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, выход сумматора подключен к входу дифференциального усилителя, установочный вход счетчика импульсов соединен с выходом формирователя импульсов, выход коммутатора соединен с входом управления управляемого фазовращателя, а второй вход компаратора напряжений является входом порогового напряжения синтезатора частот,1681377 Фи Составитель Ю.Ковалеведактор А. Маковская Техред М,Моргентал Корре Кучерявая Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3316 Тираж 425 ВНИИПИ Государственного комитета по и 113 С 35, Москва, Ж, Подписноеретениям и открытиям при ГКНТ СССшская наб 4/5