Формирователь частотно-модулированных сигналов

(56) Авторское свидетельство СССРМ 1480088, кл. Н 03 С 3/00, 18,12.86,Авторское свидетельство СССРЬЬ 1425804, кл. Н 03 В 23/00, 23.03,87,(57) Изобретение относится к радиотехнике.Цель изобретения - повышение точностиподдержания заданного закона изменениячастоты. Формирователь частотно-модулированных сигналов содержит генератор 1 тактовых импульсов (ГТИ), злемент И 2, счетчик 3,первый блок 4 памяти, первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 5, сумматор 6, управляемый усилитель 7, первый блок 8 интегрирования, блок 9 сравнения, блок 10 выборки-хранения (БВХ), второй блок 11 интегрирования, второй блок 12 памяти, второй ЦАП 13, одновибратор 14, ключ 15 и управляемый генератор 16. В первом блоке 4 памяти формируются коды скорости изменения частоты, а во втором блоке 12 памяти - коды текущего зк;.чения частоты. Поставленная цель достигается тем, что точность установки напряжения на управляющем входе управляемого генератора 16 не зависит от неидентичности первого и второго ЦАП 5 и 13, а определяется только их дифференциальной нелинейностью и ошибками интегрирования. 2 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1702513 А 11 О 15 ;)О ,)5 30 4 О 45 50 Бг: Изобрет: ние относится к г)а ггго) ехггик 6и может быть использовано в радиоизмерительной апггаратуре,Целью изобретения является повьгщение точнос Ги поддержания заданного зако. 5Нс 1 ИЗМВН 8 НИЯ ЧЭСТО Ы,На фиг, 1 прсдставлена функцглональная схема формирователя частотно-модули.рованных сигналов; на фиг. 2 - временньедиаграмм.;. 8, О работьг.-г)ор 4 ировэтель частОтнО-модулироЦангчых сиГналов СОдер)кит Генератор 1 тактовых импул.г Ов(. 1 И), элемент И 2, счетчик3, первыи Олгк 4 памяти, пгървгги ггифрОаналоговый прег)бразователь(ЦАП) 5, сумматор6, управляемый усилитель 7, п 81)вый олок 8интегрирования, блок 9 сравнения, блок 16выборки-хранения (БГХ), второй блок 11 интегрирования, второй блок 12 памяти, второй ЦАП 13, одновибратор 14, ключ 15 иуправляемый генератор 16,Формирователь частотно-модулиравачных сигналов работает следугощим образом.ГТИ 1 вьграбагывает импульсы (фиг, 2,а), которые через элемент И 2 поступают навход прямого счета счетчика 3. С информационнОГО вггхода счетчика 3 коды, соотве)ству:ощие числу игчг пульсов ГТИ 1,ПОСтУПаЮт На аДг.,:НЫ 8 Г 1 ХОДИ ПЕРВОГО Ивгорого бло:;ов 4 и 2 памя"и, При этом свыхода первого блока 4 памяти ггоступэют1-е коды -.,Ког, ости изменения частоты, соответствующи 1-му импульсу ГИ 1, и послепреобразования в ачалогозыгл сигнал в первом ЦАГ 5 (фи 2, в) подаются на первыйвход сумматора 6,Аналогичным Образом с сьгхода второгоблока 12 Ггамяти 1-е коды, соответствующиетекущ.гм зна,енияг частоты, преобразуются В аналоговый сигнал во втором ЦАП 13 ипоступают на вгорой вход блока 9 сравнения (фиг. 2, г, зпюра 1), С выхода сумматора6 напряжение, соответствующее скоростиИЗМ 8 НЕНИЯ ЧаС 1 ОТЫ, ЧЕРВЗ УПРВВЛЯ 8 МЬгй УСИлитель 7 поступает на вход второго блока 11интегриров;гния, напояжение на выходе кггторОГО начинает изм 8 няться пО линейнОмузакону (фиГ. 2, Г, эпюра 2), Э ГО напряж 8 ниепоступает на управляющий вход управляггмого генератора 16 и первый вход бло са 9сравнения, В блоке 9 сравнения происходигсравнение напряжений, пастуггагощих наего входы с выходов Вто 1)ого блока 11 интегрирования и Второго ЦАП 13, Вых)дной сигнагг блока 9 сравнения (фиГ. 2, д), равныйРВЗНОСТИ 1.)ЦДП 2 - 1)инт 2 (ГДЕ ОЦДгг 2 - НаПРЯЖЕНИЕ На ВЫХОДЕ ВтОрОГО ЦАП 13; Оиь)2 -наГ 1 ряжение на ВыхОде впгрОГО блОка 11 интегрирования, постуГ 188 т на БВХ 1 О и эапоминается в последнем с приходом на его управляюгций вход импульса ГТИ 1. В силутого, что напряжение на выходе второго ЦАП 13 изменяется через время, равное Вр 8 м 8 ни 1 установления, В момент прихода импульса ГТИ 1 на БВХ 1 О на его входе появляетсп напряждние А =-13 ЦДП 21 - 13 ИНТ 21, КОТОРОЕ И ЗаПОМИнается в БВХ 10 по импул.,су ГТИ 1 (фиг. 2, е). "герез воемя, равное времени установления, на Втором входе блока 9 сравнения устанавливается напряжение, соответствующее текущему+1-му значению частоты с выхода второго ЦАП 13, а на выходе блока 9 сравнения - наггряжение Оцдп 21+; - г.гинт 21, величина которого стрем кп ся к чул ю с увеличением напряжения на выходе втооого блока 11 интегрирования, Напряжение с выхода БВХ 1 О используется в 1+1-м такте работы устройства для подсторойки скорости изменения частоты, С этой целью напряжение с выхода БВХ 10 (фиг, 2, е) поступает на вход первого блока интегрирования, выходное напряжение которого (фиг. 2, ж) подается на управляющий вход управляемого усилителя 7 и изменяет его коэффициент усиления так, что сводится к нулю напряжение на выходе блока 9 сравнения, При этом изменяется крутизна корректирующего управляющего напрякения на выходе второго блока 11 интегрирования, которое псступает на управляю.ций вход управляемого генератора 16 и первый уход блока 9 сравнения. Описанный г,роцесс повторяется до тех пор, пока на выходе переноса счетчика 3 не появится импульс переполнения, запускающий одно- вибратор 14. На выходе последнего появляется отрицательный импульс (фиг, 2, б), закрывающий элемент И 2 и запре.цающий счет импульсов ГТИ 1. Кроме того, импульсом одновибратора 14 счетчик 3 устанавливается в "О", и открывается ключ 15. С открытием ключа 15 в работу включается цепь установки начальной частоты колебаний управляемого генератора 16, работа которой заключается в следующем, При установлении счетчика 3 в "О" на выходе первого ЦАП 5 устанавливается нулевой уровень нап)яжения, для чего в нулевой ячейке первого блока 4 памяти записан код, равный нулю, а на выходе второго ЦАП 13 - уровень напряжения, соответствующий коду начальнои частоты формируемоо частотгго-МодуяирОВВННОГО СИГНВЛа, КОтОрЫй записан в нулевой ячейке второго блока 12 памяти, На выходе бпс а 9 сравнения появляется напряжение, равное разности ггцдп 2, - Оинт 2 которое ч 8 рез Открытыйключ 15 поступает на второй вход сумматора б. С выхода сумматора б напряжение через управляемый усилитель 7 поступает на вход второго блока 11 интегрирования, напряжение на выходе котсрого уменьшается до величины, соответствующей коду, 5 записанному в нулевой ячейке второго блока 12 памяти. По окончании импульса одновибратора 14 начинается новый этап формирования час готно-модулипованного сигнала, в котором происходят процессы, 10 описанные выше.Точность установки корректирующего напряжения не зависит от идентичности параметров первого и второго ЦАП 5 и 13, а опоеделяется только дифференциальной 15 нелинейностью первого и второго ЦАП 5 и 13 и ошибками, возникающими из-за погрешности интегрирования, которые при нормальной работе устройства не превышают одного уровня квантования первоо 20 и второго ЦАП 5 и 13 и определяются как Ь = =1/2"1000, где и - разрядность указанных ЦАП 5 и 13. При этом точность формирования корректирующего напряжения повышается в А = д/Л раз. На пример, при разрядности перв го и второго ЦАП 5 и 13 и = 1 С А=дпш/Л =) г 100,2 п Я,З - О,Я 1024что соответствует снижению уровня фазо вых шумов управляемого генератора 16 на 9,5 - 14 дБ. Таким образом, точность формирования корректирующего. напряжения за счет 35 устранения влияния неидентичности параметров каналов формирования корректирующего напряжения повышается в 3 - 5 раз и соответственно уменьшается на 9,5-14 дБ40 уровень фазовых шумов в выходном сигнале управляемого генератора.Формула изобретения Формирователь частотно-модулированных сигналов, содержащий управляемый генератор, генератор тактовых импульсов, последовательно соединенные первый блок памяти, первый цифроаналоговый преобразователь и сумматор, последовательно соединенные второй блок памяти и второй цифроаналоговый преобразователь, а также сдновибратор, вход и выход которого соединены соответственно с выходом переноса счетчика и входом установки в "О" счетчика, информационный выход которого подключен к входам первого и второго блоков памяти, отл и ч а ю щи й ся тем,что,с целью повышения точности поддержания заданного закона изменения частоты, между выходом второго цифроаналогового преобразователя и входом упрзвляемого генератора введены последовательно соединенные блок сравнения, блок выборки- хранения, первый блок интегрирования, управляемый усилитель и второй блок интегрирования, а также введены ключ и элемент И, первый вход которого объединен с управляющим вхо,.:.м ключа и подключен к выходу сдновибратора, второй вход элемента И соединен с выходом генератора тактовых импульсов, информационный вход и выход ключа подключены соответсвенно к выходу блока сравнения и второму входу сумматора, выход которого соединен с сигнальным входом управляемого усилителя, выход второго блока интегрирования подключен к второму входу блока сравнения, а выход элемента И соединен с управляющим входом блока выборки-хранения и со счетным входом счетчика,, Лежни Редак аказ 4 ВНСоставител ь К). КовалевТедред М.Моргентал Корректор В, Гирн О Тираж ПодписноеГ 1 И Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, )К, Раушская наб 4/5 эводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1