Синтезатор частот

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН нон ц,ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСК В ЬСТ абора част ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Куйбышевский электротехнический институт связи(56) Авторское свидетельство СССР И 7178061 кл, Н 03 1. 7/06, 1973.В,Л.Карякин и др, Система частотно-Фазовой автоподстройки. - Электросвязь, 1981, У 9, с. 48, рис. 1.(54)(57) СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ, содержащий включенные последовательно преобразователь цифра-аналог, сумматор,подстраиваемый генератор, импульснофазовый детектор, к другому входукоторого подключен источник опорныхимпульсов, и фильтр нижних частот,а также цифровой частотный детектор,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью сокращения времени перестройки при сохранении высокой чистоты спектра, между выходом импульсно-фаэового детектора и вторым вхрдом сумматора включен ключ, выход фильтранижних частот подключен к входуцифрового частотного детектора, междувыходом которого и входами преобразователя цифра-аналог включены последовательно соединенные регистр,элемент сравнения кодов, управляемыйпреобразователь кодов и регистр - счетчик, другой вход которого подключенк выходу блока набора частот, а выход - к управляющему входу управляемого преобразователя кодов, третийвход которого соединен с вторым входом элемента сравнения кодов и цифровым частотным детектором, приэтом входы управления цифрового частотного детектора, регистра, ключа,регистра-счетчика и блока наборачастот подключены к соответствующим выходам блока управления, запускающий вход которого соединенс соответствующим выходом блока1 84Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах связи для Формирования сеткистабильных частот в диапазоне СВЧ.Целью изобретения яляется сокращение времени перестройки при сохранении высокой чистоты спектра.Иа фиг, 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого синтезатора частот; на фиг, 2 - 10структурная электрическая схемацифрового частотного синтезаторачастот; на фиг.3 - структурнаяэлектрическая схема регистра и элемента сравнения кодов синтезатора цчастот; на фиг. 4 - структурнаяэлектрическая схема управляемогопреобразователя кодов синтезаторачастот; на фиг. 5 - структурнаяэлектрическая схема регистра-счетчика синтезатора частот; на фиг. 6 -структурная электрическая схемаблока управления синтезатора частот.Синтезатор частот содержит источник 1 опорных импульсов, импульс- дно-фазовый детектор 2, подстраиваемый генератор 3, сумматор 4, ключ 5,фильтр 6 нижних частот, цифровойчастотный детектор 7, регистр 8,элемент 9 сравнения кодов, управляемый преобразователь 10 кодов, регистр- "счетчик 11,преобразователь 12 цифрааналог, блок 13 набора частот,блок 14 управления. Цифровой частотный детектор 7 со держит суммирующий счетчик 15, вычитающий счетчик 16, промежуточные регистры 17 и 18. Регистр-счетчик 11 и элемент 9 сравнения кодов содержит дополнительный регистр 19, пер вый дополнительный сумматор 20, первый инвертор 21.Управляемый преобразователь 10 кодов содержит первую и вторую группу элементов И 22 и 23, первую груп" фЮ пу элементов ИЛИ 24 и второй дополнительный сумматор 25. Регистр-счетчик 11 содержит третью и четвертую группу элементов И 26 и 27, второй инвертор 28, вторую группу элемен тов ИЛИ 29, дополнительный элемейт ИЛИ 30, универсальный счетчик 31.Блок 14 управления содержит первый, второй, третий и четвертый триггеры 32 - 35. соответственно, дво- И ичный счетчик 36 и дешифратор 37.Синтезатор работает следующимобразом. 088Частота сигнала подстраиваемого генератора 3 определяется сигналом на выходе сумматора 4, на вход которого поступают два сигнала: один с выхода преобразователя 12 цифра- аналог определяющий грубую настройку подстраиваемого генератора, второй - с выхода ключа 5, осущест-. вляющий синхронизацию на одной из гармоник опорной частоты по кольцу импульсно-фазовой подстройки. Так как сигнал на выходе преобразователя 12 цифра-аналог определяется кодом, поступающим на него с регист" ра-счетчика 11, то этот код полностью определяет гармонику опорной частоты, на которой в системе возни" кает синхронизм.Для перестройки на другую частоту в предлагаемом устройстве осуществляется следующая последовательность операций.При помощи блока 13 набора частот в регистр-счетчик 11 записывается код,приближенно соответствующий нуж- ной частоте, (точное значение кода не известно, так как зависит от ряда дестабилизирующих факторов, воздействующих на генератор, и определяется в процессе работы устройства). Одновременно с записью кода поступает запускающий импульс на блок 14 управления, который размыкает ключ 5.Цепь фазовой автоподстройки отключается, На выходе импульсно-. Фазового детектора 2 возникает сигнал биений частоты подстраиваемого генератора .3 с гармониками опорной частоты, Первоначальная установка частоты должна производиться с точностью, обеспечивающей расстройку менее половины опорной частоты. Частота среза Фильтра 6 нижнихдчастот также выбирается равной половине опорной частоты.В таком случае на выходе фильтра 6 нижних частот присутствует только сигнал с частотой биений сигнала под" страиваемого генератора 3 и гармоники опорной частоты, на которую производится настройка. Эта частота измеряется цифровым частотным детектором 7 и соответствующий ей код запоминается в регистре 8, Сигнал на первом выходе блока 14 управления задает временный интервал для цифрового частотного детектора 7, сигнал на втором выходе - стробирующий импульс для переписи кода в регистр 8.Найденное значение кода в регистре 8, пропорциональное величине расстройки, еще не позволяет ее скомпенсировать, так как в нем нет информации о ее знаке, 5Для определения знака расстройки с пятого выхода блока 14 управления подается импульс на счетный вход регистра-счетчика 11 и его содержимое увеличивается на одно дискретное 10 значение. Соответственно изменяетсяи частота подстраиваемого генератора3, также и частота биений, причемв случае, когда частота подстраиваемого генератора выше частоты гармоники, на которую производится наст- .ройка, частота биений увеличивается,в противном случае - уменьшается. Шагперестройки выбирают минимальнымдля сокращения времени переходного 2 Опроцесса,Далее производится второе измере-ние величины расстройки, и в элементе 9 сравнения кодов производитсясравнение с ранее найденным значением, которое хранится в регистре 8,Результат сравнения подается науправляемый преобразователь 10 кодов, на который поступают код срегистра-счетчика 11, определяющийчастоту подстраиваемого генератора 3 в настоящий момент, и кодс цифрового частотного детектора7, определяющий величину расстройки. На основании этих данных цифровой частотный детектор 7 определяет код, соответствующий настройкеподстраиваемого генератора 3 начастоту выбранной гармоники. Поимпульсу с четвертого выхода блока14 управления найденный код записывается в регистр-счетчик 11.Далее блок 14 управления снимаетсигнал с третьего выхода,ключ замыкается и начинает действовать фазовая автоподстройка частоты.Синтезатор работает следующимобразом.Сигнал биений с выхода Фильтра6 нижних частот подается на счетные входы счетчиков цифрового частотного детектора 7. В исходномсостоянии счетчики 15 и 16 обнуляются и принудительно удерживаютсяв этом положении сигналом, поступающим с первого выхода блока 14 управления. Этот сигнал управляет работой цифрового частотногодетектора 7. Он задает временныйинтервал для счетчиков 15 и 16,осуществляет их обнуление и перепись информации в промежуточныерегистрьг 17 и 18. Код в промежуточном регистре 17 соответствуетположительному числу, пропорциональному величине расстройки, в промежуточном регистре 18 - отрицательному. Код положительного числаподается на регистр 8, элемент 9сравнения кодов и управляемыйпреобразователь 1 О кодов, кодотрицательного числа подается только на управляемый преобразователь10 кодов. Такое выполнение цифрового.частотного детектора 7 позволяет упростить управляемый преобразователь 10 кодов.На входы А управляемого преоЬразователя подается код с регистра-счетчика 11, соответствующий час.тоте в настоящий момент, на входыВ - код, соответствующий расстройке,В зависимости от знака расстройки(сигнала с выхода элемент сравнениякодов 9) ее код подается либо в виде положительного числа (через первую группу элементов И 22), либов виде отрицательного числа (черезвторую группу элементов И 23).Основным элементом регистра-счетчика 11 является универсальный счетчик 31, который может работать какв режиме счета, так и в режимеприема информации. При записи информации от управляемого преобразователя 10 кодов код подается черезтретью группу элементов И 26, а отблока 13 набора частот - через четвертую группу элементов И 27.Первый триггер 32 блока 14 управления управляет работой двоичногосчетчика 36 и дешифратора 37, Второйи третий триггеры 33 и 34 формируютвременные ворота для первого и вто"рого измерения частот, четвертыйтриггер 35 формирует сигнал управления ключом 5 в цепи фазовой автоподстройки,В синтезаторе частот производитсяизмерение не частоты подстраиваемогогенератора, а биений между егочастотой и требуемой частотой настройки.1184088Составитель С.Даниэлянедактор О.Черниченко Техред А.Ач Корректор В.Бутяг Закаэ 6283/55 Тираж 871 Подписи ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная