Цифровой синтезатор частоты

.Капустин иотехнический институт им. Ы Калмыкова Та ганро гс ки аявнтел Ь 4) ЦИфрОВОй СИН ГЗА 1 ОР относится ксвязи, вычиьной техники ь бл асти Изобретение радиотехники и ной и измерите использоваться тель- может я получения множ тот включая чазатор часи гнал,Цель обретения . - умРируемого сиг шение ис. ажени ства различных часстоты, которые не являются кратными опорной частоте,По основному авт. св. У 855935 известен цифровой синтезатор частоты, содержащий последовательно соединенные генератор опорной частоты; делитель частоты, генератор кода чис ла, накапливающий сумматор и формирователь дополнительного кода, по" следовательно соединенные ифро"аналоговый преобразователь и фильтр нижних частот, а также частотный се. лектор, выходы которого подключены к информационным входам генератора кода числа, выход делителя частоты соединен с управляющим входом накапливающего сумматора, между выходом старшего разряда накапливающего сумматора и входаип цифро-аналогового преобразователя, последовательносоединенные кольцевой распределителформирователь прямого кода и коммутатор, между выходом младшего разряда кольцевого распределителя и знай ковым входом цифро-аналогового преобразователя введен три ггер, выходмладшего разряда кольдевого распределителя соединен также с управляющим входом формирователя дополнительного кода, выход второго разрядакольцевого распределителя соединен свторой группой входов коммутатора,третья группа входов которого подключена к разрядным выходам формиро"вателя дополнительного кода, а информационные входы формирователя прямого кода соединены с выходаьи накапливающего сумматора 11,Однако известный дифровой синтегостоты искажает формируемый9668.1 дов коммутатора,1 гя 3 т : О в пифЗовой синтезатор час Оты содержащий ГОследовательгО соец-;:;.ннье Генератор опорной часОты, делитель частоты, Генератор кода числа, накапливающий сумматор.ООМИРОВЭ Ель ДО ОЛНИТЕЛЬНО-О КО- д.последовательно соед.;ненные цифро аналоговый преобразователь и Фильтр нижних часОт э тасже частотный се" лектор, выходы которого подключены 1 п к информационным входам генератора кора чиспа выход делилселя частоты соединен с управляющим входом накапливающего сумматора, между выходом старшего разряда накапливающего сумматорэ и входами цифро- аналогового преобрэзовэт;:гя введены послеДОБэ- тег.ьно соед.еные кольцевой рас,пределитель,. Формирователь прямого кода; коутатоо,. и.жду выходом младМе-О разряда кольцевого распределите.гя и заковым входом цифро-анало-Овс" го преобразователя введен триггер, ВЬГХОД МгаДШЕГО РаЗРЯДа КОЛЬЦЕВОГО распределителя саед анен также с управ- ляющим входом ворюрователя допогНительного кода, выход второго разряда кольцевого распределителя соединен с втсрой группой вхог;ав коммутатора, тре. ья Группа входов которого подклю, ЗО чена к разрядным вьходам Формирователя дополнительного кода, а информациОнные входь Формирователя прямогс ко" Да СОЕДИНЕНЫ С БЫХОДЭсм НаКаПЛИВс)Ю- шего с,и. аторэ, введен анализатор кора информационнье входы которого СосЕДИНЕНЬ 1 С Выхода Ф На КаПЛИ ВаЮЩЕ ГО суИат Ор ау пра вля ющи и вход под кгю ЧЕН К ВЫХСду ь.ПаДШЕГО раЗряда КОГЬцЕ- зого распределителя, а выход пор,сп с ен .; ДОПО н еьнОЙ Группе вхоНа фи.,изот;ражеа структурнал згектои -еская схема цифр ОБО ГО си нтезатаоа частот. на Фиг, 2 - временНсЕ ДаГРаМа РаООТЬ СИНТЕЗатОРаЦифровом си нтез атгцр час Оты со" держит Генератор ОГОрной частоты дег,итель частоты 2, частотный селектор , генератор кода числа 1, накаггливающий сумматор 5, состоящий из комбинационного сумматора 6 и регистра 7,. кольцевой распределитель 8, Формирователь прямого кода с, Формирователь дополнительнОГО кода 10 коммута Ор 11, той ГГер 12, цифра аналоговый пресбразоватегь 13фильтр ииеИх частот 1,. анализатор 4кода 15. Выход фильтра 1 ч являетсявыходом устройства.На Фиг. 2 обозначены: а - последовательность импульсов генератораопорной частоты на выходе делителячастоты 2; б - числовое значение навьходе накапливающего сумматора 5;в - последовательность импульсов навходе кольцевого распределителя 8(импульсов переполнения накапливающегс сумматора 5), г - состояние три ггера 12 по выходу, д - числовое значение на выходе коммутатора 11 приОтсутствии анализатора кода 15; ечисловое значение на выходе коммутатора 11 при введенном анализаторекода 15", ж " сигнал на выходе цифроаналогового преобразователя 13 при от"сутствии анализатора кода 15; зсигнал на выходе цифро-аналоговогопреобразователя 13 при введенном анализаторе кода 15.Цифровой анализатор частоты работалт следующим Образом.Частотным селектором 3 устанавливается число К, определяющее значениевыходной частоты синтезатора. Генератор кода числа ч обеспечивает генерирование числа К в двоичном коде с частотой синхронизации 1 (фи Г, 2 в) иего пересылку на информационные входыи-разрядного накапливающего сумматора5, Частота т - зто результат деления частоты гс генератора опорной частоты 1 на вьбранный делителем частоты 2 коэффициент, вои чное числоК поступает непосредственно на первые входы комбинационного сумматора6, на вторые входы которого поступает двоичное число с выхода регистра 7, а результат суммирования перезаписывается в регистр 7 на очередномимпульсе частоты тс, При непрерывнойработе синтезатора на выходе накапливающего сумматора 5 результирующие значения чисел обновляются с частотой синхронизации Г (Фиг. 2 б),Число с выхода накапливающего сум.матора 5 Одновременно поступает наФормраватегь прямого кода 9, Формирователь дополнительного кода 10 ианализатор кода 15. При переполнениинакапливающего сумматора 5 сигналпереполнения (фиг. 2 в) с его старшего разряда поступает на кольцевойраспределитель 8,Предположим, что старший (йервый)разряд коль,а,евого распределителя 8ахОдит ся в состоянииОтли чном ОтФормула изобретения Цифровой синтезатор частоты поавт. св. У 1" .855935 о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения искажений формируемого сигнала,введен анализатор кода, информационные входы которого соединены с выхода.ми накапливающего сумматора, управляющий вход подключен к выходу младшего разряда кольцевого распределителя, а выход подключен к дополнительной группе входов коммутатора,Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР1" 855935 кл. Н 03 ц 21/02,Я 06 Г 1/02, 1981,5 9668 остальных, Тогда до первого переполнения накапливающего сумматора 5 выход старшего разряда кольцевого распределителя 8 обеспечивает прохождение на коммутатор 11 прямого кода накапливающего сумматора 5 через форюрователь прямого кода 9, от пер вого до второго переполнения накапливающего сумматора 5 выход второго разряда кольцевого распределите ля 8 обеспечивает установку коммута. тора 11 по всем разрядам в единичное состояние,от второго до третьего переполнения накапливающего сумматора 5 выход мдадшего (третьего) м разряда кольцевого распределителя 8 обеспечивает прохождение на коммутатор 11 дополнительного кода накапливающего сумматора 5 через формирователь дополнительного кода 10. 2 в В дальнейшем периодичность поступления на коммутатор 11 прямого или до" полнительного кодав или его установка в единичное состояние по всем раз. рядам повторяется. 2Временные диаграммы на фиг, 2 поясняют один из возможных случаев появления неалгоритмических переходов и их ликвидацию введением ана я- лизатора кода 15 при К=2 . Для дан- зо ного случая накапливающий сумматор 5 переполняется без остатка при поступлении каждого четвертого числа К, и, следовательно, в начальный момент подачи на коммутатор 11 дополЭ 5 нительно кода образуются условия неалгоритмических переходов необходимого единичного числа И в нуль (фиг. 2 д), точки 1, 2 , 3,), которые в этот момент ликвидируются подачей на четвертую группу входов ком. мутатора 11 выходного импульса анализатора кода 15, так как на его информационные входы поступают все нули, а на управляющий вход - единица (фиг. 2 е, точки 1, 2, 3)Триггер 12 изменяет свое состояние через каждые три импульса переполнения накапливающего сумматора 5 49 6(фиг. 2 в), .соответственно этому изменяется полярность Формируемого сигнала на выходе цифра-аналогового преобразователя 13. При отсутствии анализатора кода 15 неалгоритмические переходы чисел дали бы неалгоритичес кие спады амплитуды (Фи г, 2 ж) точки 1 , 2 , 3 ) на время Т=1/Г которые ликвидированы анализатором кода 15 на стадии форьирования чисел, поступающих на коммутатор 11 ( фиг, 3 з, точки 12, 3).Сигнал с выхода цифро"аналогового преобразователя 13 через фильтр ниж- них частот 14 поступает на выход син" тезатора, Параметры 1 ильтра определяют необходимой раоочей полосой синтезатора и требованиями к спектральной чистоте выходного си гнала.Введение анализатора кода 15 позволяет независимо от выбранных значений К и начальной Фазы повысить точность синтезируемого выходного сигнала по частоте и Форме без каких-либо ограничений Функциональных возможностей известного синтезатора.Таким образом, повышению точности подвергаются от 70 до 1004 значений частот синтезируемого сигнала.