Цифровой синтезатор частоты с частотной модуляцией

Союз Совет сникСоциапистическизреспублик ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 07. 05. 80 (21) 2922475/18-09с присоединением заявки РЙ(51)М, Кл. Н 03 С 3/10 Н 03 1. 7/16 3 Ьеударстювы 11 комитет СССР ве делам изобретений и отерытнй(54 ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТ С ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙтехник качест широкоп из обрет ених искажен игается затор чацией, сосоединенны ициентомФильтр ниж и одключен кду управляпри дел авляющему в ет ение относит ся к р адио и может использоваться в возбудителя передатчика лосной частотной модуляц еи и гетеродина приемника без подачи модулирующего сигнала.Известен цифровой синтезатор частоты с частотной модуляцией, содержащий последовательно соединенные управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления и фазовый детектор, Фильтр нижних частот, выход которого подключен к первому управляющему входу управляемого генератора, а также эталонный генератор, устройство установки выходной частоты,выход которого соединен с установочным входом делителя частоты с переменным коэффициентом деления, и источник модулирующего сигнала 111Однако в известном устройствеизменении коэффициента деления теля частоты с переменным коэф фициентом деления происходит изменение управляющего напряжения, по( ту пающего на управляемый генератор, что приводит иэ-за неравномерности крутизны управляемого генератора к непостоянству девиации частоты при постоянной величине модулирукщего сигнала, а также к возникновению нелинейных искажений выходного сигнала синтезатора из-за появления сигнала ошибки на выходе фазового детектора.Цель я - уменьшение не- линейны ий выходного сигнала.Поставленная цель дотем, что в цифровой синстотш с частотной модулдержащий последовательнуправляемый генератор,стоты с переменным коэффния и фазовый детектор,частот, выход которогоМоО 1 ЕЦЕ),31 ОРД Д Т 3 КМЕ:) (3)1)1 1 щ 1 ееРдтОРУст 1 эо)(гВО Уст(3313 ки 1)сходно 3 чдтоти, выход которого соединен с у(.тдовочиым входом, целите1 и;(.Тоты с перемеццьм козф(э ци(3 гом дечеция, и источник ьодулирующего сигнала, введены последователь-.но соединен)ые первый интегратор, первый управляемый аттеиюдтор и фдзо. выш модулятор, а также второй ицтег О ратор и второй управляемый дттенюатор, выход которого подключен к другому управляющему входу упрдвляемого генератора, первый вход второо го управляемого аттенюаторд объединен 5 с входом первого интегратора и подключен к вьходу источника модулирующего сигнала, выход эталонного генератора соедицен с другим входом фазового модулятора, выход которого подключен к щ другому входу фазового детектора, второй интегратор включен между выходом фазового детектора и входом фильтра ц)ж)х частот, управляющие входы первого и второго управляемых аттенюато- у 5 ров объединены и подключены к выходу устройства установки выходной частоты.Нд чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема предлагаемогоустройства,ЦиФровой синтезатор частоты с частотной модуляцией содержит эталонный генератор 1, Фазовый детектор2, Фильтр нижних частот (ФНЧ) 3,управляемый генератор 4, делитель 5частоты с переменным коэффициентомделения, источник 6 модулирующегоси идла, устройство 7 установки выходной частоты, первый интегратор 8,первый управляемь) атте)к)атор 9, фазовый модулятор 10, второй интегратор 11, второй управляемый аттенюатор 12.Устройство работает следующим об 45разом,После установления синхронизма вкольце Фазовой автоподстройки частоты Ф/ЛЧ) на выходе эталонного, гене - ратораи на выходе делителя 5 частоты становятся равными. Благодаря наличию в кольце ФЛПЧ интегратора 11 разность фаз эталонного генератора 1 и делителя 5 частоты стремится к нулю. При подаче модулирующего сигнала на управляемьй генератор (3 происходит частотная модуляция выхоцного сигнала цифрового синтезатора 1 С 1 ДЛ 3 1): (ЫХ,(. )ЕЗ 3 Ь 3 ) 3стоты, )3 ре зузт(3 (3 че 0 и,) Выход(3 Фдзоиоо де гектора " по 13 и ся ц; цдц окибки. Д)я его ус. р)3 )еця ирои:3 )зодится члстотц)я ь 0 ду)1 яция сиги,(1 д зт;1- лонного генератора 1, для чего одулирующий сигидл подается цд иитегрдтор 8, который ир еоб раз у ет модулирующи) сгнал тдким образом, чтобы цд выходе Фазового модулятор,) О сигнал эталонно) о генераторабыл црм(здулиров(зц ио такому же закону, кдк и цд выходе делителя 5 частоты. Ко:Ффициецт перецдчи управляемых аттеиюдто - ров 9 и 2 устдцдвли)здется таким, чтобы девиация фазы сигнала эталонного генератора 1 и сигнала 3 а выходе делителя 5 частоты были рдв)3.При изменении рабочей часто)1 цифрового синтезатора девиация фазы сигнала делитеця 5 частоты изменяется обратно пропорционально изменению рабочей частоты цифрового сицтезатора, поэтому для сохранения равенства девиации Фдз сигцалов, подаваемых ца фазовый детектор 2, необходимо произвести изменение коэффициента передачи управляемго аттеиюдторд 9 ид величину, обратно пропорциональную отиоси 1(ельому изменению выходной частоты цифрового синтезатора.Это достигается благодаря измеиецию коэффициента передачи управляемого аттенюатора 9, Код установки частоты подается ца управляемьй аттецоатор 9 от устройства 7 установки выходцой частоты, Кроме того, из-зд зависимости крутизы управляемого ге - нератора 4 от выходной частоты ц)Ф- рового синтезатора также изменяется девиация Фазы ца выходе делителя 5 частоты. Для устранения )того явления модулирующий сигнал подается ца управляемый гецердтор 4 через управляемый аттенюатор 12, коэффициент передачи которого измецяетсл обратно пропорционально измецецию крутизны упрдвлеция управляемого ге - иераторд 4, а упрдвлецие осуществляется кодом установки частоты от устройства 7 установки выходной частоты. При этом обеспечивается и постоянств во девиации частоты цд выходе цифрового синтезатора при измецеиии входной частоты. За счет того, что )е)и- аЦИЯ ФаЗЫ УПРаВЛЯЕМОГО ГЕИЕР тоР;3 компенсируется соответст дующей д( )нацией Фазы эталонно)о геиератордИа выходе фаэовоо мо)У)тир . 1.сигнал ошибки нд вых лде фазового детекторард 2 зависит от т о гности к омпенсдции и при соответствующих коэффициентах передачи управляемых аттенюаторов 9 и 12 сводится к минимуму, 5Цифровой синтезатор с частотной модуляцией предложен для решения задачи получения чдстотно-модулированного 1,ЧМ) сигнала в широком диапазоне частот модулирующего сигнала от 1 О единиц Гц до десятков кГц при нелинейных искажениях не превышающих 5% и девиации частоты выходного сигнала в 510,25 кГц.Предлагаемое устройство дает воз можность получения Ч 11 сигнала с заданными характеристиками.Лабораторные испытания макета предлагаемого цифрового синтезатора покйзывдют, что при точной компен сации нелинейные искажения не превыша. ют 2% в задднном диапазоне модулирующих частот, а девиация частоты цифрового синтезатора остается практически постоянной, при изменении 25 коэффициента передачи одного из управляемых аттенюаторов 9 и 12 на +10% нелинейные искажения достигают 5% на частотах, близких к частоте среза системы ФАПЧ, а на остальных 30 частотах они значительно ниже. Девиация частоты выходного сигнала цифро вого синтезатора остается в эадашых пределах во всем диапазоне частот модулирующего сигнала. МТаким образом, применение предлагаемого цифрового синтезатора позволяет осуществлять широкополосной неискаженной частотой модуляцию без применения дополнительного кольца ФАПЧ и управляемого кварцевого генератора со специальным кварцем и повышать стабильность частоты модулированного сигнала за счет того, что стабильность опредсдяется стабильностью эталонного генератора синтезатора частот,Формула из обр ет ею,я1 ифровой синтезатор частоты с час. отной модуляцией, содержащий после довдтельно соединешые управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления и фазовый детектор, фильтр нижних частот, выход которого подключен к первому управляющему входу управляемого генератора, а также эталонный генератор, устройство установки выходной частоты, выход которого соединен с установочным входом делителя частоты с переменным коэффициентом деления, и источник модулирующего сигнала, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейьых искажений выходного сигнала, введены последовательно соединенные первый интегратор, первый управляемый аттенюатор и фазовый модулятор, а также второй интегратор и второй управляемый аттенюатор, выход которого подключен к другому управляющему входу управляемого генератора, первый вход второго управляемого аттенюатора объединен с входом первого интегратора и подключен к выходу источника модулирующего сигнала, выход эталонного генератора соединен с другим входом фазового модулятора, выход которого подключен к другому входу фазового детектора, второй интегратор включен между выходом фазового детектора, и входом фильтра нижних частот, управляющие входы первого и второго управляемых аттенюаторов объединены и подключены к выходу устройства установки выходной частоты.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 4110707,кл. 332-19, 29,08.79 (прототип).Сост авит ель В. Маврин Редактор Н.Ковалева Техред Т,Маточка Корректор Н,СтецТираж 9 4 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент , г, Ужгород, ул. Проектная, 4