Цифровой синтезатор частот

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 14 сприсоединением 79(21) 2782221/18-09 явки М 9 00 арственный комитетСССРелам изобретенийи открытийата опубликования описа 180381 Авторобретени Мицке 71) Заяви Минский радиотехнический институ РОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ тносится к радиоиспользоваться в ррадиоприемных устт раб Изобретение отехнике и может адиопередающих иройствах,Известен синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные первый регистр частоты, накопительный, сумматор, преобразователькодов, преобразователь код-напряжениеи фильтр нижних частот, а также источник импульсов синх 1.,ьнизации, выход которого подключен к входу синхронизации накопительного сумматора 1,В данном синтезаторе частот великшаг перестройки выходной частоты.Цель изобретения - уменьшениешага перестройки выходной частоты,Для этого в цифровой синтезаторчастот, содержащий последовательносоединенные первый регистр частоты,накопительный сумматор, преобразователь кодов, преобразователь код-на-.пряжение и фильтр нижних частот, атакже источник импульсов синхронизации, выход которого подключен к входу синхронизации накопительного сумматора, введены устройство вычитаниякодов, компаратор кодов и второйрегистр частоты, поразрядные выходы которого соединены с первыми поразрядными входами устройства вычитаниякодов и компаратора кодов, выход последнего подключен к установочномувходу накопительного сумматора, поразрядные выходы которого соединенысо вторыми поразрядными входами компаратора кодов и устройства вычитания кодов, поразрядные выходы которого подсоединены к другим поразряднымвходам накопительного сумматора,На фиг, 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - вре менные диаграммы работы.Цифровой синтезатор частот содержит первый регистр частоты 1, накопительный сумматор 2, преобразователь кодов 3, преобразователь код напряжение 4, фильтр нижних частот(ФНЧ) 5, компаратор кодов б, второйрегистр частоты 7, устройство вычитания кодов 8, источник импульсовсинхронизации 9.Цифровой синтезатор часто отает следующим образом.Накопительный сумматор 2 используется для последовательного суммирования кода первого регистра час тоты 1 при поступлении входных им 813679пульсов синхронизации. Преобразователь кодов 3 выполняет преобразование выходного кода накопительногосумматора 2 в код, соответствующийзаданной функции. В частности зто может быть треугольная функция. Преобраэовасвль код-напряжение 4 пре 5бразует выходной код преобразоваеля 3 в соответствующее напряжение,а ФНЧ 5 выделяет первую гармоникучастоты выходного сигнала. Компаратор кодов 6 выполняет сравнение кодавторого регистра частоты 7 и выходнолго кода накопительного сумматора 2.Когда выходной код накопительногосумматора 2 становится равным илибольше кода второго регистра частоты 7, на выходе компаратора кодов 6вырабатывается сигнал зайесения. Второй регистр частоты 7.служит для записи кода. Устройство вычитания кодов 8 выполняет вычитание кода второго регистра частоты 7 из выходногокода накопительного сумматора 2. Результат вычитания заносится в накопительный сумматор 2.На фиг. 2 1 - импульсы синхронизации накопительного сумматора 2,К - выходной код накопительного сум 2матора 2, К - код накопительного сумматора 2 после превышения кода й,задаваемого вторым регистром частоты 7, М, - максимальная емкость на- ЗОкопительйого сумматора 2, и - кодпервого регистра частоты 1,К-М - результат вычитания кодов,На фиг. 3 К - выходной код накопительного сумматора 2, й - пер- З 5вый код второго регистра частоты 7,МЬ - второй код второго регистра частоты 7, К,5 - выходной код преобразователя кодов 3, Т и Т - периоды выходных сигналов, соответствующих ко- щодам й и й О 5 - выходной сигналФНЧ 5При поступлении импульсов синхронизации на вход синхронизации накопительного сумматора 2 происходит б, последовательное суммирование кода первого регистра частоты 1. Компаратор кодов 6 выполняет сравнение выходного кода накопительного сумматора 2 с кодом й второго регистра частоты 7 устройство вычитания кодов 8 производит вычитание кода М второго регистра частоты 7 иэ выходного кода накопительного сумматора 2 и подает результат вычитания на входы установки накопительного сумматора 2. Однако занесения кода в накопительный сумматор 2 не происходит изэа отсутствия сигнала разрешения установки на выходе компаратора кодов 6.Когда выходной код накопительного 60 сумматора 2 .превысит значение Я или станет равным й , на выходе компаратора кодов 6 появляется сигнал разрешения установки. При поступлении ,сигнала разрешения разность кодов 65 К- М на выходе устройства вычитания кодов 8 заносится в накопительный сумматор 2, а прежнее содержимое;накопительного сумматора 2 сбрасывается. В дальнейшем суммирование начинается с остатка 1 -Н, и процесс накопления повторяется. Дальнейшее преобразование сигналов. показано на фиг, 3Здесь код накопительного сум-. матора 2 показан без учета ступенчатого изменения, М - выходной код преобразователя кодов 3, который в данном случае реализует треугольную функцию путем инвертирования кода накопительного сумматора 2 после каждого превышения кода накопительного сумматора 2 заданного уровня (й или Й). При изменении кода й изменяется частота выходного сигнала синтезатора (Т и Т ). Код с выхода преобразователя кодов 3 поступает на преобразователь код-напряжение 4 и ФНЧ 5, 08 - результирующий сигнал на выходе ФНЧ 5. Соотношение между частотой синхронизации Е и выходной частотой ЬЫх.Г = Гц= с ДПредлагаемое устройство позволяет реализовать изменение И , т.е, знаменателя дроби - . Изменение выходной частоты синтезатора при изменении й на единицу следую:;еелЬЕ =Е - Е - =ЕЬьи. с й с н+ си(вч) с Л+11Известный синтезатор частот позволяет реализовать изменение лишь кода и, При изменении г, на единицу выходная частота изменится на величинуи ьГ =Е - -ГЬыа 2 сИ с ы сиПри отношении,. Е , равномЬОВфГЬыи 2, цььа.с н рйПоскольку й должно быть больше и не менее, чем в 2 раза (в соответст. вии с теоремой Котельникова), то в такое же число раз шаг выходной частоты предложенного синтезатора будет меньше шага вых,дной частоты известного синтезатора, Кроме того, в предлагаемом синтезаторе имеется возможность одновременного изменения и н Н по определенному алгоритму, что позволяет обеспечить еще меньший шаг выходной частоты синтезатора.Таким образом, технико-зкономические преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известньм состоят в том, что уменьшается шаг выходной частоты синтезатора за счет изменения емкости й накопительного сумматора без увеличения разрядностипреобразователя кодов и цифроаналогового преобразователя, имеется возможность дальнейшего уменьшения выходной частоты за счет, одновременного изменения емкости М накопительного сумматора и кода и первого регистра частоты, при неизменном шаге выходной частоты синтезатора возможно уменьшение разрядности преобразователя кодов и цифроаналогового преобразователя. Наличие указанных преимуществ позволяет повысить качественные показатели цифрового синтезатора частот например, разрешающую способность синтезатора.Формула изобретенияЦифровой синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные первый регистр частоты, накопительный сумматор, преобразователь кодов, преобразователь код-напряжение и фильтр нижних частот, а также источник импульсов синхронизации, выходкоторого подключен к входу синхронизации накопительного сумматора, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения шага перестройки выходной частоты, введены устройствовычитания кодов, компаратор кодов ивторой. регистр частоты, поразрядныевыходы которого соединены с первымипоразрядными входами устройства вычитания кодов и компаратора, кодов, выход которого подключен к установочному входу накопительного сумматора,поразрядные выходы которого соединенысо вторыми поразрядными входами компаратора кодов и устройства вычитания15 кодов, поразрядные выходы которогоподсоединены к другим поразрядньм входам накопительного сумматора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе,2 О 1. Рабинер Л., Гоулд Б. Теорияи применение цифровой обработки сигналов. М "Мир", 1978, с. 622 (прототип).едакто К, Вол аэ 805/74 ираж 988 Подписно ВНИИПИ Г енного комитета СССР по де етений и открытий 113035, Мос Ра шская наб., д. 4 5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектнаак Т осударств лам изобр ква, Жтавитель Г. Захарченко д Ж, Кастелевич Кор ектор В е