Синтезатор линейно-частотно-модулированныхколебаний

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М КлН 03 С 3/00 с присоединением заявки йо Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 150 181Изобрсвязиловой мосимым и етение относится к техникев частности к устройствам угдуляции в системах с неэави"сточником несущего колебания.Известен синтезатор линейно-частотно-модулированных колебаний, содержащий формирователь сигналов сброса, последовательно соединенные источник высокочастотных. колебаний и пе 1 рвое фазосдвигающее устройство, а также формирователь кода и двоичный счетчик, выход которого подключен к первому управляющему входу первого фазосдвигающего устройства (1),Однако известный синтезатор ли нейно-частотно-модулированных колебаний имеет низкое быстродействие при высоком быстродействии отдельных его элементов. Это объясняется наличием элементов фильтрации по це пям управления фазосдвигающего ус- тройства, необходимых для развязки цепей управления и коммутации, а также для проведения большого количества последовательно выполняемых операций перед каждым переключением. При времени переключения составных элементов порядка 10-12 нс. минимальный интервал времени между переключателями в указанных устройствах составляет 150-200 нс. Так как период тактовой части должен выбираться не менее указанного времени, то,следовательно, и точность формирования моментов переключения, определяемых этим периодом, тоже значительно хуже нестабильности и быстродействия отдельных элементов.Целью изобретения является повы- О шение быстродействия и увеличениедевиации выходных колебаний.Для этого в синтезатор линейночастотно-модулированных колебаний,содержащий формирователь сигналов 5 сброса, последовательно соединенныеисточник высокочастотных колебанийи первое фазосдвигаюк,ее устройство,а также формирователь кода и двоичный счетчик, выход которого подклю- О чен к первому управляющему входупервого фазосдвигающего устройства,введены второе фазосдвигающее устройство, коммутатор счетчиков и Опараллельно включенных устройств 5 коррекции, первый вход каждого изкоторых соединен с выходом счетчика, вход которого подключен к одному из выходов формирователя кода,другой выход которого соединен со 0 вторым входом каждого из И устройствкоррекции. Выход двоичного счетчика подключен к первому управляющему входу второго Фазосдвигающего устройства, первые и вторые входы первых (М) устройств коррекции подключены к вторым управляющим входам соответственно первого и нторо 5 го Фазосдвигающих устройств. Сигнальный вход второго фазосдвигающего устройства соединен с выходом источника высокочастотных колебаний, а третий управляющий вход второго Фазосдвигающего устройства и счетный вход двоичного счетчика соединен с первым ныходом И-го устройства коррекции. Третий управляющий вход первого фазосдвигающего устройства и 15 управляющий вход коммутатора соединены со нторым выходом И-го устройства коррекции, первый и второй сигнальные входы коммутатора подключены соответственно к выходу первого 20 и второго фазосднигающих устройств, входы Сброс которых, и входы Сброс двоичного счетчика, счетчика, формирователя кода и И устройств коррекции соединены с выходом Формирователя сигналов сброса.Каждое из Фазосдвигающих устройств состоит из последовательно соединенных дискретного Фазовращателя (И) фазосдвигающих элементов, а также регистра памяти, поразрядные выходы которого соединены соответственно с поразрядными входами дискретного фазовращателя, вход которого является входом 4 азосднигаюшего устройства. При этом первый, второй и объединенные поразрядные входы регистра памяти являются соответственно входом сброс, третьим управляющим входом и первым управляющим входом фазосдвигающего устройства, а другие входы (11-1) фазасднигающих элементов объединены и являются нторым управляющим входом фазосдвигающего устройства.Каждое из устройств коррекциисостоит из последовательно соединенных сумматора, ин ертора кода, блока арифметического деления, блока дискретной задержки и Л-К-триггера, пои этом другой выход сумматора соединен с упоавляющими входом Э-К-триггера, второй управляющий вход которого объединен с первым входом сумматора и является входом Сброс устройства коррекции. Другой вход блока арифметического деления и вторбй вход сумматора объединены и образуют первый вход устройства коррекции, а другой вход блока дискретной за держки и третий вход сумматора объединены и являются вторым входомустройства коррекции, а выходы д-К- триггера являются выходами устройства коррекции. На чертеже приведена функциональная электрическая схема предложенногоустройства.Синтезатор линейно-частотно-модулированных колебаний содержит форми-рователь 1 сигналов сброса, источник 2 высокочастотных колебаний,первое фазосдвигающее устройство 3,Формирователь кода 4, двоичный счетчик 5, второе Фазосдвигающее устройство б, коммутатор 7, счетчик 8,устройство коррекции 9, при этомкаждое из фазосдвигающих устройств3 или б состоит из дискретного Фазовращателя 10, (Ы) фазосдвигающих элементов 11 и регистра памяти12, а каждое из устройств коррекции9 состоит из сумматора 13, инверторакода 14, блока 15 арифметического деления, блока 16 дискретной задержкии д-К-триггера 17.Устройство работает следующим образом,Величина фазового сдвига, вводимого дискретным Фазонращателем 10,определяется состоянием регистрапамяти 12, в который требуемый кодфазы по команде ст 11-го устройствакоррекции 9 переписывается из двоичного счетчика 5. Число разрядов кдискретного фазовращателя 10 определяется ныражением:2.й=норвИРегистр памяти 12 имеет кразряд,управляемый от двоичного счетчика 5,и один неуправляемый разряд, которыйустанавливается сбросом н регистрепамяти 12 первого фазосднигающегоустройства 3 в состояние О, ан регистре памяти 12 второго ФазосдвигаюЯего устройства 6 - н состояние 1,Каждый из Фазосдвигающих элементов 11 осуществляет фазовый сдвигна ЬЧЙ, Управляются они с выходовпервых Мустройств коррекции 9,причем на входы Ифазосднигающихэлементов 11 первого Фазосдвигающего устройства 3 подаются прямые сигналы устройств коррекции 9, а навторое фазосднигающее устройство б. -инверсные сигналы. Прямой сигнал сИ-го устройства коррекции 9 разрешает перепись кода из счетчика 5 врегистр памяти 12 первого Фазосднигающего устройства 3, а также управляет работой коммутатора 7. Инверсныйвыход М-го устройства коррекции 9разрешает перепись кода в регистрпамяти 12 второго фазосднигающегоустрайстна б и запись 1 в двоичный счетчик 5.Содержимое сумматора 13 черезинвертор 14 подается на вход делимого блока 15 арифметического. деления, на вход которого подано содержимое счетчика 8, Выходной кодСблока 15 арифметического деления,соответствующий результату деления,подается на блок 16 дискретной задержки, в котором входной импульс .задерживается на время, пропорциональное коду. Динамический диапазон блока 16 дискретной задержки ранен перилоду тактовой частоты = - . Дискретность задержекравна ь С, Импульсс выхода блока 16 дискретной задержки подается на счетный вход Ю-Ктриггера 17 и осуществляет переброспоследнего в другое устойчивое состояние,если на его управляющих входахбудет присутствовать сигнал переносасумматора 13. Если сигнал переносаотсутствует, то состояние 7-К триггера 17 не изменится.Начальный сигнал сброса устанавливает в состояние О регистрпамяти 12 первого Фазосдвигающегоустройства 3, (к) разрядов регистра памяти 12 второго фазосдвигающего устройства б, двоичный счетчик5, счетчик 8, формирователь кода 4и Л-К-,триггеры 17 всех устройств коррекции 9, а в 1 - первый разряд 25регистра памяти 12 второго Фазосдвигающего устройства 6. Кроме того,сигнал сброса устанавливает в начальное состояние сумматоры 13 всехМ устройств коррекции 9. При этомвсе разряды дискретного фазовращателя 10 и фазосдвигаюших элементов11 первого фазосдвигающего устройства 3 будут выключены, во второмфазосдвигаюц 1 ем устройстве б в дискретном фазовращателе 10 установитсяфазовый сдвиг и все фазосдвигающиеэлементы .11 будут включены,На выход устройства подключенопервое Фазосдвигаюшее устройство 3. 40Через время 1 на выходе первого устройства коррекции 9 сигнал изменится с 0 на 1, При этомвключится первый фазосдвигаюший элемент 11 первого Фазосдвигаюшего ус тройства 3 и выключится соответствующий фазосдвигающий элемент 11 второго фазосдвигаюшего устройства б. Через время=ЙФ. срабатывает второе устройство коррекции 9 и включает фазосдвигаюций элемент 11 первого Фазосдвигаюшего устройства 3, выключает второй Фазосдвигаюший элемент 11 второго фазосдвигающего устройстваб и т,дпока не сработает (И)-е устройство коррекции 9, после чего в первом фазосдвигаюшем устройстве 3 будут включены все (М) фазосдвигающих элементов 11, т.е. введен фазоный сдвиг. После срабатывания И-го устройства коррекции 9 осуше- бО ствляется переключение фазосдвигающих устройств 3 и б, при этом осуществляется скачок фазы устройства ИЙ. Одновременно подается сигнал запрещения переписи кода в регистр 65 памяти 12 второго фазосдвигающегоустройства б и разрешается запись1 в двоичный счетчик 5 и перепись кода в регистр памяти 12 первого фазосдвигающего устройства 3.Приэтом в дискретном Фазовращателе10 первого фазосдвигаюшего устройства 3 усТанавливается Фазовый сдвиг2 ИОбратное переключение устройствкоррекции 9 осуществляется в томже пдядке, как и прямое. В момент;-- на выход 1 включится первое.х.Фазосдвигаюшее устройство 3, где кэтому моменту установится Фазовыйсдвиг 2 дМ . Двоичный счетчик 5 поиобратном перебросе (4-го устройствакоррекции 9 не меняет своего состояния, так что после его срабатыванияв дискретном фазовращателе 10 второ-го фазосдвигаюшего устройства б будет установлен фазовый сдвиг 3 ьЧ .Затем начнет повторяться процессустановки фазы в фазосдвигающих элементах 11 первого фазосдвигающегоустройства 3 и т.д.Таким образом, использование предложенного устройства позволило повысить его быстродействие в 4 раза,что сделало возможным во столько жераз увеличить девиацию на той жеэлементной базе и при том же уровнепаразитных составляющих,Кроме того, максимальную эффективность предложенное устройстводает при И = 4 - 8.Введение второго фазосдвигающегоустройства позволило устранить влияние переходных процессов в дискретных фазовращателях и при обратном перескоке в фазосдвигающих элементахна выходной сигнал, что улучшилокачество формируемого сигнала. Формула изобретения1. Синтезатор линейно-частотно- модулированных колебаний, содержащий формирователь сигналов сброса, последовательно соединенные источник высокочастотных колебаний ч первое фазосдвигающее устройство, а также формирователь кода и двоичный счетчик, выход которого подключен к первому управляющему входу первого фазосдвигающего устроиства, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и увеличения девиации выходных колебаний, введены второе Фазосдвигающее устройство, коммутатор, счетчик и И параллельно включенных устройств коррекции, первый вход каждого из которых соединен с выходом счетчика, вход которого подключен к одному иэ выходов .формирователя кода, другой выход которого соединен со вторым входом каждого их И устройств кор830632 20 аказ 2917/33 Тираж 988 Подписно В иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 Рекции, выход двоичного счетчикаподключен к первому управляющемувходу второго фазосдвигающего устрой"ства, первые и вторые входы первых(Ы) устройств коррекции подключенык вторым управляющим входам соответственно первого и вТорого фаэосдвигающего устройств, сигнальный входвторого фазосдвигающего устройствасоединен с выходом источника высокочастотных колебаний, а третийуправляющий вход второго Фазосдвигащего устройства и счетный вход двочного счетчика соединен с первымвыходом И-,го устройства коррекции,а третий управляющий вход первогофазосдвигающего устройства и управляющий вход коммутатора соединены совторым выходом И-го устройства коррекции , первый и второй сигнальныевыходы коммутатора соответственно квыходу первого и второго фазосдвигающих устройств, входы Сброскоторых, и входы Сброс двоичного с оветчика, счетчика, Формирователя кода и И устройств коррекции сое.динены с выходом Формирователя сигналов сброса,2. Синтезатор по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что каждое изфазосдвигающих устройств состоит изпоследовательно соединенных дискретного фазовращатепя (И) фазосдвигающих элементов, а также регистрапамяти, поразрядные выходы которогосоединены соответственно с поразрядными входами. дискретного Фазовращателя, вход которого является входомф фазосдвигающего устройства, при этом первый, второй и объединенные поразрядные входы регистра памяти являются соответственно входом Сброс., третьим управляющим входом и первым управляющим входом фазосдвигающего устройства, а другие входы (И) фазосдвигающих элементов объединены и являются вторым управляющим входом фазосдвигающего устройства.3. Синтезатор по пп. 1,2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что каждое иэ устройств коррекции состоит из последовательно соединенных суммато- ра , инвертора кода, блока арифметйческого деления, блока дискретной задержки и Ю-К триггера при этом другой выход сумматора соединен с управляющим входом Л-К-триггера, второй управляющий вход которого соединен с первым входом сумматора и является входом Сброс устройства коррекции, при этом другой вход блока арифметического деления и второй вход сумматора объединены и образуют первый вход устройства коррекции, а другой вход блока дискретной задержки и третий вход сумматора объединены и являются вторым входом устройства коррекции, а выходыК-триггера являются выходами устройства коррекции. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3792378,кл, 331-178, 1971 (прототип),