Цифровой синтезатор частот

,"атоес:.;ОП с-. 1 дете,;ство СССРс+ 97.", 1 Л,Л, Н 03 В 1 Г.сГ"., 12.01.0(ПТИП),ЙИ Сьс 1Гс ассОР ЧРСТОТ Е 1 ИЕ 01 НС И, Сс К ГсдДсОТЕХНИс ЕЧсс 1 я - ПО ссЕНЕ СП":страс.- В-. Кодныхл 1-:0 гнил. Ц +О- тор частот с держит генердтОГ 1 1 опорной чдстотыс О-триггер 2, гершгеНердтбр Л,НЕЙНО ЗАГСЕП.1 ГОсЕГОЯ Ндиря:КЕ- иия (ГЛК )1) 3, второй ГЛ 1 Н 4, ко 1,Г,.; ротор 5, блок 6 усгновки остоты, кдкдпливдОциам СУММ 1 1 ор Г, рЕ Истр 8 сдМ 1И, В 4 с,11 йтсссс 9 КОДбса, Ц. с)РООНЗЛООВЫ 11 ПРЕС.ссРЭ ОсдтосЬ 1 О, и тоцнцк 11 посчоянного нй 1 р,"х:енся, Первы 1 н второй ГЛ 1 Ны л и 4 обрдяссОт УГРОГ ЛПС ОЕ УСТРОИСТВО Вд. :;:;К сСАПУ:КаОТСЯ ОДОСПЕ 1 ЕННО И а П "ОТ а сс., дЗЕ И СО- ьесто О клпарзтсром 5 и ис. О .:":.-;Ко.; 11 ОбвссасИВ".сот КдЛИ 01)0 "дНЫй С,ссас 11 Г Исф- ПУЛссс ПЕР" ПОЛНЕ 1,1 НдКа ПсИадйсЕГО СУ,"фмдтор" 7 з стсроу зйпйгд."1 дя, а СЕГИ,.Мд .ЕРИОД 8 ОПОР Осй КОЛСНИЯ, Нд КОТОЯО ЬВОСХОДИ "О СДас 11)стн сс 11 ссЛКС ГЕРЕПОЛНС 11 ИЯ, ЗдДВЕТСЯ КОДО.ф. 1 д ВЫХОЕ 1 сс" кдплиад 1 сееГО суйЯэторд 7, 1 З.Г 1, с-лыс 3 нл.20 1 д= Ес О,х( = (О - Я/О. Изобретен; е от(,осится к рсэдио 1 ехнике и можст быть использовано в с)риемопереда(ощих радиоустройствах сл в (1 з 1 лврительно, тех" ке,Целью изобретения являегся улучшение се:трзльной стосы выходных кодеба(си,1,На фиг,1 изображена электрическая струк 1 урзя схема ц;.(рс)вого синс;затора частот; на фиг.2 - пр,", ер вып;)аненя генератора ллнейно из;леняощгася напряжения я , на фиГ,З време-(н ые диаграммы работы сенерзтпроз лине,но и:меня(оце(.оса нзпояжения.Цифровой си(новатор со(.(:гжит гонера(ор 1 о( орной чзстогы, Г тр гсср 2, первый генератор линейно изменяю,егося напряжения 1( ЛИН) 3, второй ГГсИН 4, компаратор 5, блок б установки ксдз 6 частоты, накапливающий сумматор(НС) 7, регистр О памяти, вычита",ель 9 кодов, цифроаналоговый преобразователь(ЦАП) 10, источник постоянного напряжения фПН) 11.Первый и второй ГЛИН 3 и 4 состоят из управляемого резистора 12, электронного ключа 13, конденсатора 14.Цифровой синтезатор частот работает следующм образом.Пусть частота генератора 1 где Ес - шаг сетки выходчых частот;Р - натуральное число, равное емкостиНС 7, выходная чистота синтезатора где О цифровой код выходной частоты на выходе блока 6 установки кода.Код 0 требуемой выходило)с частоты поступзет на НС 7 и на вход ЦАП 10. Напряжене с его выходов, прот)орционзльное О, равное по величине и противоложное по знаку, поступает соответств "нно на вторые входы первого и второго ГЛИН 3 и 4 в качестве напряжения питания схемы, причем на второ вход первого ГЛИН 3 поступает напряженле положительно;1 полярности с первого выхода ЦАП 10, а на второй вход второго ГЛИН 4 - напряжение отрицательной полярности с второго выхода ЦАП 10. Оба напряжения рзвны по величине и противоположны по знаку,С частотой Ь, в НС 7 осуществляется сложен( е чисел О. При поп.полнении НС 7, т.е. когда 1-я сумма чисел О превысит емкость Р НС 7, нз его выходе гезнкает сигнал перепсл(сеия (4)лг,Э ), по которому в регистре О фиксируется код (ислз 3(, ззписзнно(о в НС 7 в момес переполеия, За Р тактов опорной частоты геера 1 ора 1 на выходе НС 7 ироизойд(:1 О перепо.л(ений, и 5 Одно временно импульс переполнения свыхода НС 7 постуг(ит на 0-вход 0 триггера 10 2, импульс на выходе которого (Фг.Зв) появится строго в момент прихода тз(стового импульса с выхода генератора 1, те(л сзмьпл исключается временная нестабильность импульсов переполнсиия с выхода НС 7, появ ляющзяся вследствие разного временису(лмированя чи ел О, Код Я( на ьыходе НС 7 вычислгется по Фор;луле где 1 - номер такта;(х) - операция выделения дробной части числа х, (х) = х - х);25 х - операция выделения целой частичисла х,Код Я( показывает, на какую часть периода То = 1/Фо необходимо сдвинуть импульс переполнения с выхода НС 7 в сторону опе режения, при этом Я(С(ОО - 1) 35 Первый ГЛИН 3, второй ГЛИН 4, компаратор 5 ИПН 11 прсднэзначены для калиброванного сдвига импульса переполчения в сторону зэпаэдывэния, Поэтому код текущей задержки х) в данном случае нсобходи мо вычислять по формуле Этз формула показь(взет, что цифровой 45 код задержки является функцией номера Осинтезируемсй часто 1 ы,Эту операцию производит вычитд 1 ель 9кодов, первый ГЛИН 3 и второй ГЛИН 4 запускаются одновременно, но в г(ротиво фазе (фиг.Зг). Для этого на вход опорногонапряжения первого ГЛИН 3 подается отрицательное напряжение - Е, от ИГ 1 Н 7, з на входопорного напряже(гия второго ГЛИН 4 подается положительное напряжение +Ел 55 от ИПН 11.Одновременно (з второй вход первогоГЛИН 3 подается положительное напряжене ч.Ец с первого выхода ЦИ 1 10, а на второй вход второго ГЛИН 4 подаетсяез = г 1 .5). отрицательное напряжение -Ец с второго выхода ЦАП 10, причем оба напряжения равны по величине и противоположны по знаку,Напряжения, формируемые на выходе 5 пе 1,г:;о ГЛ,4 Н 3 и второго ГЛИН 4. поступают нэ ех,кпмпэрэтара 5. При равенстве напряжений на ь с".адах на выходе компаратара 5 воспроизводится перепад напряжения (фиг.ЗД), 10При изменении кода управлЕния х 1 наО - 1выходе выч.лтателл 9 кодов от до 00 - 1(Я 1 изменяется ат 0 до ) изменение интервала: -емени заде ржкл срстэвит Величину с 14 зависимости ст значения кода С 1 нэ еыха:-: бОка б установки кода, Нелинейность пар.;ого ГЛИН 3 и второго ГЛИН 4 такгха не Влияет нэ время задержки. Дейст еитальна, если выходое напряжение первого ГЛИ 13 0;Гт) =-Е, + (Е+ Ец) 1- ехР(-тзй,25 а выходс- напряжение стграго ГЛИН 4 0.,т) =,":л + Е;) ах,-тз/т) - Еп,то прл рэе.-,: сте-.: напряжений 01 и 02 30 Брем-, задержкине является функцией на -".з С еыхад 1 ай частоты, что г.о звал лат с;4езираеэт 5 с утку частот В сколь угад а ши, эком д эпэзоне знэче 14 ил; Сап "е тога, из".=-, . 14 ие тз 14 е за в, зсит От нелинейно сти па;.е:к и второго ГЛИН 3 и 4.Нд прэк гика пер".МЙ и второй ГЛИН 3 и 40 4, всегда О,;лэдэют та, ли иной степенью нелинейности.В настоящее вре:.,л при длительности измансн . напряжа 1 п;л рабочего участка перес 1 о и второго ГЛИН 3 и 4 100 - 200 нс 45 удастся достигнуть нег 1 инейности кд:4:дога ГЛИН 3 и 4 порядка 1 т.-., что ограничивает величлну получаемого Выигрыша, эта ьеличина не превышает 40 дБ.Данная структура цифрового синтеза торэ чэс 1 от позволяет на той же элементной базе при сущестеующай нелинейности первого и второго ГЛИН 3 и 4 дополнительно компенсировать влияние нелинейности каждого из ГЛИН 3 и 4 не менее чем на 20 55 дБ.Таким образом, б 1 эгодаря компенсации ели.-н м нелинейности первого и второго ГЛИН 3 и 4 палелястся возможность синтеза выходной частоты с результирую. щим уровнем помеховых составляющих, уменьшенным до величлныминус 80-90 дБ, т,е, с более высоким качеством выхад 1:ога колебания.Формула изобретения 1. Цифровой синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные генератор опорной частоты, Р-три 1 гер, первый генератор линейно изменяющегося напряжения и компаратор, последовательно соединенные блок установки кода частоты, накапливающий сумматор и регистр пэмя. ти, цифроаналоговый преобразователь, по разрядные входы которого подключен к соответствующим поразрядным выходам блока установки кода частоты, э псрвый выход цифроаналогоеа 1 о преобрэза"ателя соединен с вторым входа 14 первого генератора линейно изменя сща 1 ося напряжея, выход генератора опорной частоты подключен к тэктоесму Входу накапливающего суммэторз, выход переноса которого соединен с Р-входам Р-триггера и с тактовым ьхада 1 л регистра памяти, а т л и ч а ющ и й с я тем, чта, с цель а повышения спектральной чи "таты выходых колебаний, ВВсдс 14 и еычитэтель кадое, Втарай генератор линейно изменя 1 ощегасл 14 эп,лжа 141.я и истоник постаячнага нэпряке 1 н л, Вь;ходы сигнэлае отри цэ тел 1 ай и пала",итал ьай полярности которого подкл,а;а:4 ы к входу, опар:;ага 14 эпрлх ения саатеатсте";14 но п;.рвога генератора линейно изь;аяющегася напряжения и второго генератора линейно изменя 1 ощегася напряжения, первый и второй ходы и выход катарога соединены саотестстеена с выходам Р-три 1 гард, с вторым г.ыхадам цифроэнэлагс,ага преаб. рэзаэаталя и с вторым Входам ка 1 лнэраторэ, кодовый выход вычитателл кадое пад.л ачен к кодовым еходгм пересго и второго генераторов линейно изменя;ащагасл напряжения, а первый и второй рззрлдные входи вычитатсля кодов соединены соответственно с разрядным выходам рсгистрэ памяти и с разрядным вь 1 хадом блока установки частоты.2, Синтезатор по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что каждый из генераторов линейно изменяющегося напряжения содержит последовательно соединенные управляемый резистор и конденсатор, параллельно которому включен электронный ключ, вход управления которого леллатся первыМ вХОДам генератора линейно изменяющегося нэпря. женил,управляющий еходупрэвляемого резистора является кодовым входам генератора линейно изменяющегося напряжения, первый вход управляемого резиста 3704265рз и второй вход гонденсзтора яал;ются соответственно вторцм входон и входом опорного на раже кг гене,;:атсрз линейно измеияющегосд нацрвении, первцй входконденсатора валяется анкарой генераторалинейно иа е.и.ощегосл нагрлхенид,1704205 Зги Редактор М.Янкович Заказ 69 ТиражПодписное ВНИИПО Государственно;о комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Х, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул Гагарина, 101-Составитель Ю,КовалевТехред М.Моргентал Корректор Л.Пат й