Делитель частоты

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 4(51) Н 03 В 1 Р 3641442,972.детельство СССК 9/04, .1980 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(54) (57) ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, .содержащий последовательно соединенныецифроаналоговый преобразовательи фильтр, выход которого являетсявыходом устройства, а также накопительный регистр, тактовый входкоторого является тактовым входомустройства, входы задания соответственно емкости регистра и дискрет ности приращения выходного числаявляются первым и вторым информационными входами устройства о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюуменьшения паразитной фазовоймодуляции выходного сигнала, в неговведены мультиплексор и преобразователь кода, выход которого соединенс.первым входом мультиплексора,выход которого соединен с входомцифроаналогового преобразоватеЛя,второй вход - с выходом накопительного регистра и первым входом преобразователя кода, второй вход которогосоединен с первым информационнымвходом устройства, а также счетныйтриггер, вход которого, соединен.свыходом переполнения накопительногорегистра, а выход - со входом управления мультиплексора,35 Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано вприемопередающих и измерительныхсистемах, например, при построениисинтезаторов частот, 5Известно устройство, в которомфункции делителя частоты выполняетнакопительный регистр, козффициентделения которого равен И=Ч/а, гдес 1 - емкость регистра, а - число на 1 Овходе регистра 1,Выходным сигналом такого делителяявляется последовательность импульсовпереполнения регистра, период следования которых при некратных числах 15а и Ч непостоянен, что вызывает такназываемые помехи дробности.Наиболее близким к предлагаемомуявляется делитель частоты, содержащий последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь, Фильтр,а также накопительный регистр, тактовый вход которого является тактовымвходом устройства, входы заданиясоответственно емкости регистра и 25дискретности приращения выходныхчисел являются первым и вторым информационными входами устройства 2 .Недостатком устройства являетсято, что, выполняя роль делителя 30частоты со средним коэффициентомделения И=1/а, оно имеет высокийуровень амплитудной и фазовой модуляции выходного сигнала при малыхдробных значениях И,Цель изобретения - уменьшейиепаразитной Фазовой модуляции выходного сигнала.Поставленная цель достигаетсятем, что в делитель частоты, содержа щий последовательно соединенныецифроаналоговый преобразователь иФильтр, выход которого является выходом устройства, а также накопительныйрегистр, тактовый вход которого явля ется тактовым входом устройства, входы задания соответственно емкостирегистра и дискретности приращениявыходного числа являются первым ивторым информационными входами устройства, введены мультиплексор ипреобразователь кода, выход которогосоединен с первым входом мультиплексора, выход которого соединен свходом цифроаналогового преобразователя, второй вход - с выходомнакопительного регистра и первымвходом преобразователя кода, второй вход которого соединен с первыминформационным .входом устройства,а также счетный триггер, вход которого соединен с выходом переполнениянакопительного регистра, а выход -с входом управления мультиплексора.На фиг, 1 приведена структурнаясхема предлагаемого делителя частоты;на.фиг. 2 - временная диаграмма егоработы; на фиг. 3 - временная диаграмма работы прототипа; .на фиг. 4 "диаграмма формирования выходногонапряжения цифроаналогового преобразователя (ЦАП); на фиг, 5 - вариантвыполнения накопительного регистра.Делитель частоты содержит последовательно соединенные ЦАП 1 и фильтр2, а также накопительный регистр 3,тактовый вход которого является тактовым входом устройства, входы задания соответственно емкости регистраи дискретности приращения выходногочисла являются первым и вторым информационными входами устройства, мультиплексор 4 и преобразователь 5кода, выход которого соединен с первым входом мультиплексора 4, выходкоторого соединен с входом ЦАП 1,второй вход - с выходом накопитель-ного регистра 3 и первым входомпреобразователя 5 кода, второй входкоторого соединен с первым информационным входом устройства, а,такжесчетный триггер 6, выход которогосоЕдинен с входом переполнения накопительного регистра 3, а выход - свходом управления мультиплексора 4.,Целитель частоты работает следующим образом,Под действием тактовых импульсов3(1) содержимое накопительного регистра 3, имеющего в общем случаепеременную емкость Ч, изменяетсяна величину а, Числа о и а задаютсясоответственно .на первом и второминформационных входах устройства.Формируемая регистром 3 ступенчатаячисловая функция а(С) поступает навторой вход мультиплексора 4. Напервый вход мультиплексора 4 функцияа поступает через преобразователь5 кода, формирующий дополнительныйкод а=о-а(й). Триггер 6 переключается импульсами переполнения 5накопительного регистра 3, в результате чего на выходах мультиплексора4 и ЦАП 1 образуются соответственночисловая д(с) и аналоговая С(с)функции (Фиг. 2), представляющиесобой чередование восходящих и нисходящих участков, сопрягающихся друг сдругом таким образом, что среднеезначение С (г.) функции С(В), выделяемые фильтром 2, является периодической Функцией с частотой Г=Г а/2 Ч. Коэффициент деления устройства, таким образом, равенМ = 2 Ч/а.10Сопряжение участков функции рб(С)подробно представлено на фиг, 4,Линейные участки (восходящие инисходящие) функции дпроходятчерез середины ступенек процесса 15д. Они пересекаются при значенияхординат, равных О и ч, где ч - емкость накопительного регистра 3.При этом функция 8 з оказываетсяпериодической с периодом Тз=2 ЧТ/а, 20Докажем отмеченные свойства Функции (1) для чего воспользуемсяфиг, 4, где обозначены а, , а - значения функции а(г.) перед переполнением накопительного регистра 3; 253 а, Я а - значения а(С)Опосле переполнения; а , а -дополнения функции а(С) до емкостиЧ перед переполнением;Ье - интервалы времени между моментами пересечения восходящей ветвьюоси абсцисс или же пересеченияею уровня Ч и моментами переполнениярегистра 3; ЬС 1 , вс - то же,но для нисходящей ветви. 35Исходя иэ принципа работы накопи тельного регистра 3 можно записатьравенство а+а-а=За. Учитывая, чтоа =Ч-а находим а =а-оа . Воспользо Пвавшись уравнением прямой р (1)=ЮГ 40где Ф =1 а/Т 1 соответственно длявосходящих и нисходящих участков,получимй- ь=ас,-а р 1 т/а,т,е, точки пересечения участков нахо дятся на уровне О и ч,Протяженность С восходящего участка можно определить из уравненияд (С )-1 (о) =Ч, откуда следует, чтоС=ЧТ А/а. Поскольку на нисходящем 50участке наклон 8 (е,) отличается лишьзнаком, то протяженность участка1 =С и, следовательно, период треугольной Функции дв равенТц=тф2 сТ о, 55На фиг, 4 принято Ч = 16, а = 5.Из сравнения Фиг. 2 и 3 следует,что в предлагаемом устройстве отсутствует паразитная модуляция выходного сигнала, присущая прототипу, и оно может использоваться в качествесинтезатора частот, шаг сетки которого равен ЬГ = Г/2 Ч.Пример выполнения накопительного регистра 3 с переменной емкостьюприведен на фиг. 5.Собственно. накопительный регистр представлен сумматором 7 и регистром 8, включенным последовательно через нормально включенный ключ 9. За счет действия обратной связи с выхода регистра 8 на один из входов сумматора 7 очередное значение а (ш) суммы азаписываемой в регистр 8, превышает значение а, (и) в предыдущем такте на величину а, т,е, а(п)=а(ш)+а чем обеспечивается формирование ступенчатой функции а(с).На втором, нормально закрытом входе ключа 9 присутствует функция а= а (Т) +Ч+1 получаемая при помощи сумматора 10. Для этого на входы последнего подают суммируемые числа, включая единицу на входе переноса (г=1). Обратный код ч снимают с элемента НЕ 11. Когда сумматор 10 переполняется, импульс переполнения Р(+) переводит ключ 9 в состояние, при котором на вход регистра 8 проходит функция а 2(С) значение которой в этот момент времени представляет собой остаток от переполнения сумматора 10. Далее сумматор выходит из состояния переполнения, ключ 9 возвращается в исходное состояние, и процесс формирования функции а продолжается начиная с остатка, точно так же, как это имеет место в обычном накопительном регистре, в котором выход сумматора 7 соединен непосредственно с входом регистра 8 и который имеет емкость ч=2 , где и - числоразрядов, Сумматор 10 таким образом, препятствует переполнению сумматора 7, Добавляемое в него число Ч+1 сверх переменного числа а 1(г) вызывает его переполнение на введенное число ранее, чем переполнился бы сумматор 7, имеющий емкость Ч=2 , Учитывая, что ч = ч -ч, результирующая емкость накопйтельного регистра равна ч-(ч+1) = ч- ч+ч+1-1 = чПреобразователь 5 кода служит для получения кода а (с) =Ч-а(0 иможет быть выполнен на основе сумматора. На первый вход сумматора поступает число о, на второй - число а(С),,на вход. переноса сумматора подается единица. Учитывая, что а(С)= ц-а(й)-1вФна выходе сумматора получаем:ц+а(й)+1-Ч(переполнение сумматора)