Цифровой синтезатор частот

(51) М, Кл. Н 03 К 23/00 с присоединением заявки3 Ъеударетеенный квинтет СССР до делам нзебретеннй н открытейДата опубликования описания 02,07,82 щ дщъъМ. М. Рабинович, К, Н, Чернышев и Г, П. Сте игова .(54) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ 1Изобретение относится к импульснойтехнике дискретной автоматике и может быть использовано в цифровых синтезаторах частоты.Известен синтезатор частот, содер-5жащий генератор опорных импульсов, де.литель частоты с переменным коэффициентом деления, анализатор временногоположения выходных импульсов, триггер,блок управления и устройство коррекции.временного положения, импульсов. Устройство позволяет получить импульсную последовательность требуемой частоты,близкую к равномерной последовательности 111.15Однако данное устройство позволяетполучить лишь частоты к торые меньшечастоты опорного генератора. В устройстве не раскрыта работа анализаторавременного положения выходных импульсов, который при реализации схемногромоздок и инерционен,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является делитель частоты с программным заданием дробного коэффициента деления содержащий генератор импульсов, фазосдвигающий элемент программный блок, цифровой компаратор, счетчик целого коэффициента, счетчик дробного коэффициента, дешифратор частоты, переключатель вентилей выделения целого импульса, схему ИЛИ, дешифратор дробного коэффициента. Устройство позволяет производить деление частоты с программным заданием дробного коэффициента деления 1 2Существенным недостатком известного устройства является отсутствие возможности умножения частоты с программным заданием коэффициента умножения. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства, а именно получение дробных коэффициентов умножения, и деления, а также попучение на выходе импульсной последовательности с минимальной неравномерностью следования выходных импульсов.3Поставленная цель достигается тем,что в цифровой синтезатор частот, содержащий фор мирователь импульсов, фазосдвигающую цепочку, четыре элемента И,элемент ИЛИ, программный блок, дешифратор, реверсивный счетчик, генератор опорной частоты, выход которогоподключен к входу формирователя импульсов, выход которого соединен с входомфазосдвигаюшей цепочки, четыре выходакоторой подключены к первым входамчетырех элементов И, выходы которыхсоединены с соответствующими входамиэлемента,ИЛИ, а вторые входы четырехэлементов И подключены соответственнок четырем выходам дешифратора, вход которого соединен с выходом реверсивногосчетчика, введен блок управления фазовымсдвигом, первая группа входов которогоподключена к соответствующим выходамфазосдвигающей цепочки и к первым входам элементов И, а вторая группа входовподключена к соответствующим выходамдешифратора и вторым входам четырехэлементов И, выход блока управления фаэовым сдвигом подключен к входу реверсивного счетчика, а управляющий вход -к выходу программного блока, вход которого соединен с выходом генератораопорной частоты и входом формирователя импульсов, выход элемента ИЙИ соединен с выходной шиной.На фиг. 1 представлена структурнаясхема устройства; на фиг, 2 - временнаядиаграмма при уменьшении частоты; нафиг, 3 - временная диаграмма при увеличении частоты.Синтезатор частот содержит генератор 1 опорной частоты, формирователь 2импульсов, фазосдвигаюшую цепочку 3,первый, второй, третий, четвертый элементы 4, 5,6 и 7 И, элемент 8 ИЛИ,дешифратор 9, реверсивный счетчик 10,блок 11 управления фазовым сдвигом;программный, блок 12.Цифровой синтезатор частот работает следующим образомЕсли производить переключение. импульсов с фазосдвигаюшей цепочки в следующей последовательности Г -О, К -1, Р, Г-З, Еи т.д., то частота, формируемая на выходе синхронизатора, будет равна 940312 При реализации блок 11 управления40,фазовым сдвигом может быть представлен рядом элементов И, на которые поступают с выходов дешифратора 9 импульсные последовательности Р 1-0, Г 1-1,Р 1-2, Г 1-3 и импульсы с выхода про 15граммного блока 12. Выходы элементовИ блока 11 затем Объединяются с помощью элемента ИЛИ, выход которогосоединен со счетным входом реверсивногосчетчика 10. Диапазон измерения частотсинтезатора составляет от Рр/2 до 1,5.Временные диаграммы, изображенныена фиг. 2, поясняют работу синтезаторачастот при положительном знаке переключений (уменыцение частоты), а на фиг. 355 для отрицательного знака переключений(увеличение частоты); пунктирными линиями обозначены моменты переключения,фиксируемые блоком управления фаэовым где Г - частоть импульсов опорного 0 генератора; Р - частота переключений отводов фазосдвигающей цепочки;4и - число отводов фазосдвигающейцепочки,Лналогично при переключениях Р -О,Р 1-3 Р 1 2 РР-О час Ра будетравнавью-оГВ синтезаторе частот необходимыепереключения осуществляются с помощью10 первого, второго, третьего и четвертогоэлементов 4,5,6 и 7, которые управляются реверсивным счетчиком 10, на выходе которого стоит дешифратор 9 на 4положения5 Подавая на реверсивный счетчик 10знак и импульсы с частотой Е, получаемчастоты, соответствующие формулам 1и 2. Скорость и направление переключений задается программным блоком 1220 в соответствии с конкретными требованиями, На программный блок поступаетчастота генератора 1, иэ которой формируется последовательность импульсов,поступающих на блок управления фазовым25 сдвигом, с частотой следования импульсов, соответствующей требуемому отклонению частоты от частоты опорного генератора. Блок 11 управления фазовымсдвигом анализирует в каждый момент30 времени состояние дешифратора 9 и, при-.няв импульс с программного блока 12,выбирает из числа импульсных последовательностей Р 1-0, Р 1-1 у Р 1-2, Г 1-3один импульс, который подает на вход55 реверсивного счетчика Щ фиксируя момент переключения, который соответствует текущему состоянию дешифратора 9и знаку.5 .9403 сдвигом. На фиг. 1 изображена схема цифрового синтезатора частот с фазосдвигающей цепочкой 3, имеющей 4 от- . вода, т.е. сдвиг фаз в этом случае между соседними отводами составляет 90. Количество отводов фазосдвигающей цепочки 3 определяется допустимым отклонением от среднего положения выходных импульсов синтезируемых частот, В общем случае отклонение от среднего по- о ложения равноЬОфьЧ= -ИТехнический эффект предлагаемогоустройства заключается Ь расширении фун. з кциональных возможностей синтезатора частот, а именно возможности получения дробных коэффициентов деления и умножения в соответствии с формулойЬью="о+0 ЪЬ),в пределах от 0,5 Р до 1,5 Го, а также уменьшение фазового сдвига выходных импульсов относительно среднего положения на величину 25 формула изобретения Цифровой синтезатор частот, содержащий формирователь импульсов, фазосдвигающую цепочку, четыре элемента И, эле,-. мент ИЛИ, программный блок, дешифразз тор, реверсивный счетчик, генератор опор 12 6ный частоты, выход которого подключенк входу формирователя импульсов, выходкоторого соединен с входом фазосдвигающей цепочки, четыре выхода которой под- .ключены к первым входам четырех элементов И, выходы которых соединены ссоответствующими входами элемента ИЛИ,а вторые входы четнрех элементов И подключены соответственно к четырем выхо дам дешифратора, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика,отлич ающийся тем,что, сцелью расширения функциональных возможностей, в негю введен блок управленияфазовым сдвигом, первая группа входовкоторого подключена к соответствующимвыходам фазосдвигающей цепочки и кпервым входам элементов И, а втораягруппа входов подключена к соответствующим выходам дешифратора и вторымвходом четырех элементов И, выход блока управления фазовым сдвигом подключен к входу реверсивного счетчика, ауправляющий вход - к выходу программного блока, вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты и входом формирователя импульсов, выход элемента ИЛИ соединен с выходной шинойустройства. Источники информации принятые во внимание при экспертизе. 1. Авторское свидетельство СССР М 629632, кл. Н 03 К 5/156, 1978. 2. Авторское свидетельство СССРф 4 фЪ1ч ч ч ч чСоставитель Н, КаплинРедактор В. Пилипенко Техред Т. Фанта Корректор А. ДзяткоЗаказ 4687./78 Тираж 959 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5Филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4