Цифровой синтезатор частоты

Свюз СвветскмкСвцмалистмчесынкРеслублнк ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 855935Опубликовано 15.08.81. Бюллетень %30Дата опубликования описания 17.08.81 ла делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В. С. Григорьев, С. Е. Шейко и В. Ю. Капустин Таганрогский радиотехнический институт им. Ц. Д, Калмыкова(54) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ Изобретение относится к радиотехнике и может исвользоваться для получения множества различных частот, включая частоты, которые не являются кратными опорной частоте, в устройствах вычислительной и измерительной техники.Известент цифровой синтезатор частоты, содержащий последовательно соединенные генератор опорной частоты, делитель частоты, генератор кода числа, накапливающий сумматор и формирователь дополнительного кода, последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и фильтр нижних частот, а также частотный селектор, выходы которого подключены к информационным входам генератора кода числа, при этом выход делителя частоты соединен с управляющим входом накапливающего сумматора 11 .Однако данный синтезатор частоты имеет относительно небольшой диапазонсинтезируемых частот.Цель изобретения - расширение диапазона синтезируемых частот.Для достижения цели в цифровой синтезатор частоты, содержаший последовательно соединенные генератор опорной частоты, делитель частоты, генератор кода числа, накапливающий сумматор и формирователь дополнительного кода, последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и фильтр нижних частот, а таКже частотный селектор, выходы которого подключе ны к информационным входам генераторакода числа, при этом выход делителя частоты соединен с управляюшим входом накапливаюгцего сумматора, между выходом старшего разряда накапливающего сумматора и входами цифроаналогового преобразователя введены последовательно соединенные кольцевой распределитель, формирователь прямого кода и коммутатор, между выходом младшего разряда кольцевого распределителя и знаковым входом цифроаналогового преобразователя введен триггер, при этом выход младшего разряда кольцевого распределителя соединен также с управляющим входом формирователя дополнительного кода, выход второго разряда кольцевого распределителя соединен с вто рой группой входов коммутатора, третьягруппа входов которого подключена к разрядным выходам формирователя дополнительного кода, а информационные входыалых. -.= К в /62,Формула изобретения 45 50 55 формирователя прямого кола соединены с выходами накаливающсго сумматора.На фиг. 1 представлена структурая электрическая схема предлагаемого устройства; ня фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства.Цифровой синтезатор частоты содержи-. генератор 1 опорной частоты, делитель 2 частоты, частотный селектор 3, генератор 4 кода числа, накапливающий сумматор 5, кольцевой распрепелитель б, формирователь 7 прямого кода, формирователь 8 ло полнительного кода, коммутатор 9, три 1- гер 10, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 11, фильтр 12 нижних частот (ФНЧ).Цифровой синтезатор ч астсггы р аботаст следующим образом.С помощью 1 астотнс 1 о селектора 3 устанавливается число К, определяющее значение выходной частоты синтезатора. Генератор 4 кода числа обеспечивает генерирование числа К в двоичном коде с частотой синхронизации и его пересылку на информационные входы и-разрядного накапливающего сумматора 5. Частота 1 с получается как результат деления опорной частоты 1 о генератора 1 опорной частоты а желаемый коэффициент деления делителя 2 (фиг. 2 а). Двоичное число К поступает непосредственно на одни вхолы накапливающего сумматора 5. При непрерывной работе синтезаторы на выходе накапливаюцего сумматора 5 результирующие значения чисел обновляются с частотой синхронизаши Ъ (фиг. 2 б). Число с вьхода накяливактщего смххстора 5 поступает ня формирователи нрямого и дополнительного колов 7 8. При переполнении накапливаопего су матора 5 сигнал переполнения (фиг. 2 в) с его старшего разряда поступает на кольцевой распределитель 6. Предположим, что в исходном состоянии первый разряд кольцевого распределителя 6 находится в состоянии, отличном от остальных (фиг. 2 г, д и е). Тогда до первого переполнения накапливающего сумматора 5 выход первого разряда кольцевого распределителя 6 обеспечивает прохождение на коммутатор 9 прямого кола накапливающего сумматоры 5 через формирователь 7, от первого ло второго переполнения накапливающего сумматора 5, выход второго разряда кольцевого распределителя б обеспечивает устаовку всех элементов коммутатора 9 в единичное состояние, от второго до третьего переполнения накапливакццего сумматора 5 выход третьего разряда распределителя б обесечивает прохождение на коммутатор 9 дополнительного кода накапливающего сумматора 5 через формирователь 8 дополнительного кода (фиг. 2 з). Таким образом, за один цикл работы кольцевого распределителя б на выходе коммутатора 9 формируется ослеловательность чисел, графическое изображение величин коп орых лает трапецию со ступенчатыми приращениями (фиг. 2 з). Сигнал третьего переполнения накапливающего сумматора 5 возвращает кольцевой распределитель 6 в исходное состояние (фиг. 2 г) и процесс формирования цифровых величин по огибающей трапеции на выходе коммутатор 9 повторяется (фиг. 2 з) С выхода коммутатора 9 цифровая информания поступает на цифроаналоговый преобразователь 11, ны выходе которого формируется аналоговый трапецеидальный сигнал со ступенчатымн,рирашениями (фи. 2 и), полярность ксггорого изменяется при изменении состояния триггера 10 при кыклой установке кольцевого распрелелителя 6 в исходное состояние (фиг. 2 г и ж). Измов нениех исходного состояния кольцево.о распределителя 6 и триггера 10 можно устанавливать произвольную начальнуюазу с дискретностью, равной с 13. При ус гановке накапливающего сумматора 5 в исходное состояние, отличное от нуля (олно из (2 - 1) состоянии), можно устяновть произвольнмю начальную сразу выхолитго сигнала с дискретностью м/3 2" Сигнал с выхода цифроаналогового прес бразователя 11 через фильтр 12 нижних чаетот поступает на выход синтезатора. Параметры фильтра 12 определяются необходимой рабочей полосой синтеза гора с требованиями к спектральной чистоте выходного сигнала. Частота выходного сигнала 1 ы пропорциональна синхронизируюшей частоте )с, числу К частотного селектора 3 и обратно пропорциональна емкости накапливюпего сумматора 5 при этом общее ксличество дискретных частот не ревышае. Кто.ад=- 2 - 1, так как на вь:ходе частотного сек ктора 3 число К не может превышать значения емкости накапливающего сумматора 5.Предлагаемый синтезатор частоты позволяет значительно расширить диапазон синтезируемых частот. Цифровой синтезатор частоты, содержащий последовятельнс соединенные генератор опорной частоты, делитель частоты, генератор кода числа, накапливыюсций сумматор и формирователь дополнительного кода, последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и фильтр нижних частот, а также часпотный селектор, выходы которого подключены к и нформационным входам генератора кола числа, при этом выход ле,1 ителя частоты соединен с управляющим входом накапливающего сумматора, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона синтезируемых частот, между выхолом старшего разряда на 8559355капливающего сумматора и входами цифроаналогового преобразователя введены последовательно соединенные кольцевой распределитель, формирователь прямого кода и коммутатор, между выходом младшего разряда кольцевого распределителя и знаковым входом цифроаналогового преобразователя введен триггер, при этом выход младшего разряда кольцевого распределителя соединен также с управляющим входом формирователя дополнительного кода, выход второго разряда кольцевого распределителя 0 6соединен с второй группой входов коммутатора, третья группа входов которого подключена к разрядным выходам формирователя дополнительного кода, а информационные входы формирователя прямого кода соединены с выходами накапливаюгцего сумматора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Тирней и др. Цифровые синтезаторы частоты. Зарубежная радиоэлектроника, 1972, М 3, с. 57 - 67 (прототип).1 М Составитель Г. Захарценко ТехреЛ Бойкас Ко Тираж 988 По сударственного комитета СССР м изобретений и открытий а, Ж - 35, Раушская наб., д. 4 тент, г. Ужгород, ул. ПроектнРедактор, 1, ТюринаЗаказ 6962(83БНИИГИ Гопо дела3035, МосквФилиал ППП Па ектор Ю. Макаренко исное