ЗАПУСКАЕМЫЙ ЦИФРОВЫМ СИНТЕЗАТОРОМ С ПРЯМЫМ СИНТЕЗОМ ЧАСТОТ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ С ОЧИЩАЮЩЕЙ СХЕМОЙ ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ Российский патент 2001 года по МПК H03L7/16 

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к синтезаторам частот. В частности, настоящее изобретение относится к новому и усовершенствованному устройству и способу синтеза частот, использующих комбинацию цифрового синтезатора с прямым синтезом частот с одной или несколькими схемами фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ).

Уровень техники
Обычный синтезатор частот может выполняться, используя комбинацию цифрового синтезатора с прямым синтезом частот со схемой ФАПЧ. Цифровые синтезаторы с прямым синтезом частот могут использоваться для обеспечения опорного сигнала для схемы ФАПЧ. Идеально, схема ФАПЧ конструируется для подавления паразитных сигналов в опорном сигнале, работы в широком диапазоне частот и достижения малого времени установки. Однако достижение всех этих целей может быть затруднено, используя одну схему ФАПЧ в комбинации с цифровым синтезатором с прямым синтезом частот. Схема ФАПЧ, сконструированная для быстрой установки на новую частоту, часто не способна подавлять широкий диапазон паразитных сигналов, обнаруживаемых на опорном сигнале. Уменьшение времени установки частоты и повышение способности подавления паразитных сигналов являются противоречивыми конструктивными требованиями в схеме ФАПЧ.

Опорный сигнал от числового синтезатора с прямым синтезом частот является преобразованным в цифровую форму периодическим сигналом, частота которого может настраиваться в пределах данной ширины полосы частот. Этот сигнал получают посредством накопления фазы с более высокой скоростью, согласующейся с теорией квантования, перевода в периодическую волну с помощью справочной таблицы и преобразования результирующего цифрового представления периодической волны в аналоговый сигнал, используя цифроаналоговый преобразователь (ЦАП). Однако выходной сигнал цифрового синтезатора с прямым синтезом частот может содержать паразитные сигналы вследствие ошибок квантования и усечения, а также и шум вследствие явлений хаотического теплового движения электронов и полупроводниковых явлений.

Аналоговый сигнал, выдаваемый цифровым синтезатором с прямым синтезом частот, является источником опорной частоты для схемы ФАПЧ. Схема ФАПЧ конструируется для выдачи на выходе диапазона частот, где разрешающая способность по частоте равна опорной частоте. Грубые регулировки выходной частоты в приращениях номинальной опорной частоты могут осуществляться путем изменения величины делителя схемы ФАПЧ. Точные регулировки частоты могут осуществляться, например, путем изменения выходной частоты цифрового синтезатора с прямым синтезом частот, являющегося источником опорной частоты схемы ФАПЧ. Приращение точной регулировки является разрешением по частоте выходной частоты синтезатора с прямым синтезом частот, умноженной на величину делителя схемы ФАПЧ.

Характеристику схемы ФАПЧ связывают с несколькими факторами, включающими (1) частоту опорного сигнала, (2) величину делителя, необходимую для деления выходной частоты вплоть до опорной частоты, и (3) ширину полосы частот фильтра схемы ФАПЧ. Частота опорного сигнала диктует разрешение по частоте или размер шага схемы ФАПЧ, то есть, чем меньше опорная частота, тем больше разрешение по частоте. Величина делителя схемы ФАПЧ имеет большое влияние на шумовую характеристику схемы ФАПЧ. Как таковой, любой фазовый шум или паразитный шум в опорной частоте будет появляться на выходе схемы ФАПЧ, имея свою первоначальную величину, умноженную на делитель схемы ФАПЧ. Ширина полосы частот фильтра схемы ФАПЧ, которая обычно составляет от 5 до 10% опорной частоты или меньше, влияет на скорость, с которой схема ФАПЧ может установиться на новой частоте. Таким образом, чем уже полоса частот фильтра, тем медленнее схема ФАПЧ будет способна установиться на новой частоте.

Обычный запускаемый цифровым синтезатором с прямым синтезом частот со схемой ФАПЧ синтезатор частот может синтезировать сигналы с высоким разрешением по частоте и высокой спектральной чистотой. Схема ФАПЧ, сконструированная с узкой полосой частот, осуществляет подавление шумов и паразитных сигналов в опорном сигнале цифрового синтезатора с прямым синтезом частот и выдает сигнал с высокой спектральной чистотой. Примеры синтезаторов с использованием цифрового синтезатора с прямым синтезом частот и схемы ФАПЧ описаны в патенте США N - 4965533, озаглавленном "Запускаемый цифровым синтезатором с прямым синтезом частот синтезатор частот со схемой ФАПЧ", и патенте США N 5028887, озаглавленном "Запускаемый цифровым синтезатором с прямым синтезом частот синтезатор частот со схемой ФАПЧ с ограничителем с резким порогом", патентовладельцем которых является фирма-заявитель настоящего изобретения и которые приведены здесь в качестве ссылки.

Однако схема ФАПЧ с узкой шириной полосы частот, требуемой для получения высокой спектральной чистоты, имеет тенденцию к увеличению времени установки частоты. В обычном синтезаторе с цифровым синтезатором с прямым синтезом частот и схемой ФАПЧ малое время установки и высокая спектральная чистота выдвигают противоречивые конструктивные требования.

Поэтому целью настоящего изобретения является разработка нового и усовершенствованного синтезатора частот с цифровым синтезатором с прямым синтезом частот и схемой ФАПЧ, способного иметь малое время установки и в то же время получать сигнал высокой спектральной чистоты.

Другой целью настоящего изобретения является разработка нового и усовершенствованного синтезатора частот с цифровым синтезатором с прямым синтезом частот и схемой ФАПЧ, в котором не требуется использование в цифровом синтезаторе с прямым синтезом частот цифроаналогового преобразователя.

Еще одной целью настоящего изобретения является использование переключающего устройства для уменьшения времени установки усовершенствованного синтезатора частот с цифровым синтезатором с прямым синтезом частот и схемой ФАПЧ.

Сущность изобретения
Усовершенствованный синтезатор частот использует две схемы ФАПЧ для обработки генерируемого в цифровой форме аналогового сигнала. Использование цифрового синтезатора с прямым синтезом частот является одним способом получения цифрового опорного сигнала. Цифровой синтезатор с прямым синтезом частот выдает преобразование в цифровую форму периодические частоты посредством накопления фазы с более высокой скоростью, согласующейся с теорией квантования, перевода в периодическую волну с помощью справочной таблицы и преобразования результирующего цифрового представления периодической волны в аналоговый сигнал, используя цифроаналоговый преобразователь (ЦАП).

В первом воплощении первая или очищающая схема ФАПЧ, подключенная к источнику частоты в виде цифрового синтезатора с прямым синтезом частот, осуществляет очистку ближайшего шума вокруг опорной частоты. Очищающая схема ФАПЧ дает преимущества по сравнению с обычными фильтрационными устройствами, так как она, по существу, следит за обеспечиваемой опорной частотой. Фильтрационные способности схемы ФАПЧ зависят от ее ширины полосы частот. Более узкая полоса частот будет позволять отфильтровывать частоты в меньшем окне вокруг опорной частоты. Обычно очищающая схема ФАПЧ выдает выходной сигнал, близкий или такой же, как входная опорная частота посредством установки величины делителя схемы ФАПЧ, практически равной единице. Очищающая схема ФАПЧ будет выдавать спектрально чистый опорный сигнал, не зависимый от каких-либо дополнительных фильтров, которые могли бы потребоваться в других обычных синтезаторах.

Вторая или основная схема ФАПЧ принимает спектрально чистый опорный сигнал от очищающей схемы ФАПЧ и регулирует, как необходимо, частоту. Схема ФАПЧ регулирует выходную частоту в приращениях входной опорной частоты путем регулирования величины делителя в схеме ФАПЧ до величин, значительно больших единицы. Для осуществления динамических грубых регулировок выходной частоты в основной схеме ФАПЧ может использоваться вход для управляющего сигнала. Точная регулировка может достигаться путем регулирования опорной частоты, поступающей на вход первой из схем ФАПЧ.

Общее время установки для настоящего воплощения для автоподстройки на новый сигнал зависит от ширины полосы частот каждой схемы ФАПЧ в индивидуальной возможности каждой схемы ФАПЧ потерять автоподстройку с обеспечиваемым сигналом. Очищающая схема ФАПЧ выдает выходную частоту, близко согласующуюся с входной опорной частотой, и в процессе работы обычно не будет терять автоподстройку. В результате, более длительное время установки, связанное с узкой полосой частот очищающей схемы, ФАПЧ не вносит значительного вклада в уравнение общего времени установки. Основная схема ФАПЧ, которая обычно теряет автоподстройку сигнала при осуществлении больших регулировок частоты, уменьшает время установки за счет наличия произвольно большой ширины полосы частот.

Время установки настоящего воплощения значительно сокращается за счет использования двух схем ФАПЧ. Обычные конструкции синтезаторов частот, использующие только одну схему ФАПЧ, ограничиваются взаимно исключающими конструктивными требованиями улучшенной фильтрации ближних паразитных сигналов и обеспечения малого времени установки частоты. В настоящем воплощении в очищающей схеме ФАПЧ требование лучшей фильтрации ближних паразитных сигналов отделено от требования малого времени установки частоты и, таким образом, обеспечивается дополнительная степень свободы уравнению времени установки для синтезатора частот. В настоящем воплощении от основной схемы ФАПЧ больше не требуется осуществление ближней фильтрации и вместо этого она может быть выполнена для обеспечения произвольно малого времени установки частоты.

Настоящее воплощение может также быть использовано для упрощения конструктивных требований для цифровых синтезаторов опорной частоты. Известный цифровой синтезатор частот содержит цифровой синтезатор с прямым синтезом частот, подключенный к цифроаналоговому преобразующему элементу. Настоящее воплощение будет также работать с синтезатором частот, не использующим цифроаналоговый преобразователь. Вместо использования выходного сигнала цифроаналогового преобразователя непосредственно на очищающую схему ФАПЧ подается самый старший двоичный разряд от накапливающего сумматора цифрового синтезатора с прямым синтезом частот.

Фильтрационные характеристики очищающей схемы ФАПЧ обеспечивают устранение гармонических паразитных сигналов, присутствующих в сигнале с самым старшим двоичным разрядом цифрового синтезатора с прямым синтезом частот, и обеспечивают выдачу сигнала с синусоидальной волной. Результирующий сигнал с синусоидальной волной может легко использоваться основной схемой ФАПЧ для дальнейшей обработки сигнала.

В альтернативном воплощении используется переключающее устройство для минимизации какого-либо вклада во время установки, который может дать очищающая схема ФАПЧ в предлагаемом устройстве. Это воплощение использует средство деления мощности для создания первого и второго дубликата генерируемого в цифровой форме периодического сигнала. Первый дублирующий периодический сигнал подается к очищающей схеме ФАПЧ и последующему переключающему средству для селективного пропускания сигнала через средство суммирования мощности к основной схеме ФАПЧ. Это переключающее средство реагирует на управляющий сигнал, выдаваемый схемой управления переключением.

Второй дублирующий периодический сигнал подается непосредственно к переключающему средству, способному селективно пропускать сигнал через суммирующее средство и к основной схеме ФАПЧ. Это переключающее средство также реагирует на управляющий сигнал, выдаваемый схемой управления переключением.

Это воплощение с переключающим средством шунтирует очищающую схему ФАПЧ при установке ее на новую частоту. Это уменьшает общее время установки за счет устранения задержки времени установки, которую может вносить очищающая схема ФАПЧ. Когда имеет место изменение частоты, устройство управления переключением выдает управляющие сигналы, которые размыкают переключатель, связанный с очищающей схемой ФАПЧ и замыкают переключатель, связанный со вторым дублирующим периодическим сигналом. При установке очищающей схемы ФАПЧ на новую частоту замыкается переключатель, связанный с очищающей схемой ФАПЧ, и затем размыкается переключатель, связанный со вторым дублирующим периодическим сигналом.

Предпочтительные воплощения настоящего изобретения обладают рядом преимуществ по сравнению с известными техническими решениями. Время установки может быть сокращено путем использования одной схемы ФАПЧ в качестве "очищающего" фильтра для опорного сигнала цифрового синтезатора с прямым синтезом частот и второй схемы ФАПЧ в качестве умножителя частоты.

Очищающая схема ФАПЧ удаляет паразитные сигналы цифрового синтезатора с прямым синтезом частот в то время, как осуществляется непрерывное отслеживание фазы выходного сигнала цифрового синтезатора с прямым синтезом частот. Поддержание частотной автоподстройки и фазовой автоподстройки между очищающей схемой ФАПЧ и выходным сигналом цифрового синтезатора с прямым синтезом частот минимизирует время установки этой схемы ФАПЧ. Тем временем вторая схема ФАПЧ работает в качестве умножителя частоты. Увеличение ширины полосы во второй схеме ФАПЧ позволяет получить выходной сигнал в широком диапазоне частот наряду с сокращением времени переключения частоты.

Краткое описание чертежей
Особенности, цели и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из нижеприведенного его подробного описания со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 изображает известный синтезатор частот с цифровым синтезатором с прямым синтезом частот и схемой ФАПЧ;
фиг. 2 изображает одно воплощение предлагаемого синтезатора частот с цифровым синтезатором с прямым синтезом частот с очищающей схемой ФАПЧ;
фиг. 3 изображает первое альтернативное воплощение предлагаемого синтезатора частот с цифровым синтезатором с прямым синтезом частот и схемой ФАПЧ;
фиг. 4 изображает второе альтернативное воплощение предлагаемого синтезатора частот с цифровым синтезатором с прямым синтезом частот и схемой ФАПЧ.

Подробное описание предпочтительных воплощений изобретения
Предпочтительное воплощение настоящего изобретения имеет много преимуществ по сравнению с известными синтезаторами частот. На фиг. 1 в виде блок-схемы иллюстрируется известный синтезатор частот с цифровым синтезатором с прямым синтезом частот и схемой ФАПЧ 100. Синтезатор 100 обычно содержит синтезатор частот 102 и схему ФАПЧ 114, используемые в комбинации для обеспечения желаемой синтезированной выходной частоты 124.

Синтезатор частот 102 обычно содержит сам цифровой синтезатор с прямым синтезом частот, цифроаналоговый преобразователь 108, фильтр 110 и факультативно устанавливаемый делитель частоты 112. В воплощении, показанном на фиг. 1, синтезатор 102 содержит фазовый накапливающий сумматор 104 и синусоидальную справочную таблицу 106. Необходимо заметить, что цифроаналоговый преобразователь 108 находится снаружи от синтезатора 102, но в альтернативной конструкции (не показана) цифроаналоговый преобразователь 108 мог бы располагаться внутри синтезатора 102.

В процессе работы синтезатор 102, показанный на фиг. 1, принимает сигнал управления точной регулировкой частоты 113, который определяет приращение фазы для накопления в накапливающем сумматоре 104. Накопленная величина фазы подается в справочную таблицу 106, хранимую, как правило, в постоянном ЗУ, которое запоминает синусоидальные значения с обеспечиваемой частотой синхронизации синтезатора. Справочная таблица 106 также с частотой синхронизации выдает выходной сигнал, поступающий к внешнему цифроаналоговому преобразователю 108. Выходной сигнал, выдаваемый справочной таблицей 106, представляет собой цифровое представление периодической волны. Цифроаналоговый преобразователь 108 преобразует цифровое представление периодической волны в выходной опорный сигнал, который является аналоговым представлением величины амплитуды периодической волны. В конечном счете, управляющий сигнал точной регулировки частоты 113 изменяет опорный частотный сигнал, генерируемый синтезатором 102.

Схема ФАПЧ 114 содержит фазовый детектор 116, фильтр 118, генератор, управляемый напряжением 120 (ГУН), и делитель 122. Выход фазового детектора 116 подключен к входу фильтра 118, обычно представляющего собой фильтр типа операционного усилителя. Выход фильтра 118 подключен к управляющему входу генератора 120. Выходной сигнал генератора 120 является выходным сигналом схемы ФАПЧ и также подается обратно на вход делителя 122. Выход делителя 122 подключен к другому входу фазового детектора 116.

Фазовый детектор 116 служит а качестве компараторного средства для сравнения подаваемого от схем цифрового синтезатора с прямым синтезом частот опорного сигнала с полученным после деления выходным сигналом схемы ФАПЧ. Фазовый детектор 116 реагирует на разницу в частоте опорного сигнала и подверженного делению выходного сигнала схемы ФАПЧ для генерирования управляющего сигнала регулирования частоты, уровень напряжение которого пропорционален разнице в частоте сравниваемых сигналов.

Фильтр 118 служит в качестве фильтра управляющего сигнала регулировки. Фильтр 118 принимает и фильтрует управляющий сигнал регулировки частоты и выдает управляющий сигнал для подачи на управляющий вход генератора, управляемого напряжением 120.

Генератор 120 служит в качестве средства генерирования частоты для генерирования выходного сигнала схемы ФАПЧ в ответ на управляющий сигнал генератора. В частности, генератор 120 изменяет частоту выходного сигнала схемы ФАПЧ в ответ на изменение уровня напряжения входного управляющего сигнала генератора. Генератор 120 может быть высококачественным генератором, управляемым напряжением, например кварцевым генератором, управляемым напряжением для удовлетворения дополнительных требований по спектральной чистоте. Управляющий сигнал генератора подается на вход для управляющего напряжения генератора 120.

Делитель 122 подключен к выходу генератора 120 для приема выходного сигнала схемы ФАПЧ. Делитель 122 служит в качестве делительного средства схемы ФАПЧ, которое принимает выходной сигнал схемы ФАПЧ и генерирует разделенный сигнал, соответствующий по частоте выходному сигналу, деленному на N. Разделенный сигнал подается на другой вход фазового детектора 116 и имеет частоту, равную или близкую к входной величине. Делитель 122 реагирует на управляющий сигнал грубой регулировки частоты 126 для установления целого числа делителя, на которое делится выходной сигнал схемы ФАПЧ для поступления в виде обратной связи к фазовому детектору 116. Изменение величины N делителя 122 фактически увеличивает разницу в частоте, воспринимаемую фазовым детектором 116 и вызывает изменение конечной выходной частоты 124. Результирующий выходной сигнал 124 генератора 120 схемы ФАПЧ 114 является спектрально чистым опорным сигналом, частота которого увеличивается пропорционально величине N делителя.

Конструкция обычного синтезатора, как показано на фиг. 1, использующая только одну схему ФАПЧ 114, должна балансировать время установления со спектральной чистотой для получения желаемого выходного сигнала 124. Как время установки, время, необходимое схеме ФАПЧ для изменения частот, так и спектральная чистота сигналов, зависит от ширины полосы частот схемы ФАПЧ 114. Увеличение полосы частот, например, дает возможность схеме ФАПЧ и, следовательно, синтезатору, в целом, устанавливаться на новую частоту в течение пропорционально меньшего временного интервала. Время установки в схеме ФАПЧ обратно пропорционально ее ширине полосы частот. Поэтому пропорционально большая ширина полосы частот приводит к пропорционально меньшему времени установки.

Однако получение выходного сигнала 124 от синтезатора 100 с высокой спектральной чистотой требует использования схемы ФАПЧ со сравнительно меньшей шириной полосы частот. Синтезатор 102 обычно выдает паразитные частотные сигналы вблизи генерируемой опорной частоты. В свою очередь, эти паразитные сигналы увеличиваются пропорционально величине делителя схемы ФАПЧ 114 и отфильтровываются, основываясь на относительной величине ширины полосы частот схемы ФАПЧ. Более узкая полоса частот будет уменьшать количество паразитных сигналов, учитывая характеристики фильтрации нижних частот около опорной частоты схемы ФАПЧ 114. Однако, если ширина полосы схемы 114 уменьшается для устранения ближних паразитных сигналов, генерируемых синтезатором 102, время установки увеличивается. Хотя схема ФАПЧ, имеющая широкую полосу частот, будет очищать шумовой генератор, управляемый напряжением, такой как генератор 120, она должна быть узкой для очистки от шума, создаваемого синтезатором 102.

Предпочтительное воплощение, проиллюстрированное на фиг. 2, удовлетворяет требованиям для этих двух противоречивых переменных: спектральной чистоты и времени установки посредством использования двух отдельных схем ФАПЧ. Первая или очищающая схема ФАПЧ 214 предназначена для "очистки" или фильтрации поступающего изменяющегося опорного сигнала, генерируемого синтезатором частоты 202. Очищающая схема ФАПЧ 214 выполняется с узкой полосой частот и малой величиной делителя. Как упоминалось выше, схема ФАПЧ с узкой полосой частот выдает сигналы, имеющие высокую спектральную чистоту за счет уменьшения ближних паразитных сигналов, генерируемых в этом случае цифровым синтезатором с прямым синтезом частот 204, размещенным в синтезаторе частот 202. Вторая схема ФАПЧ, такая как основная схема ФАПЧ 220, имеющая большую величину делителя и широкую полосу частот, может использоваться тогда для увеличения опорной частоты в течение более короткого промежутка времени установки. В этой конструкции, в отличие от известного технического решения, не требуется жертвовать временем установки ради спектральной чистоты или наоборот. В предпочтительном воплощении время установки и спектральная чистота являются практически отдельными параметрами, которые могут независимо определяться конструктором синтезатора.

На фиг. 2 иллюстрируется приведенное в качестве примера воплощение синтезатора частот 200 с цифровым синтезатором с прямым синтезом частот и схемой ФАПЧ. Синтезатор 200 содержит цифровой синтезатор 202, первую или очищающую схему ФАПЧ 214 и вторую или основную схему ФАПЧ 220. При необходимости для данной конструкции могут добавляться хорошо известные в данной области техники дополнительные фильтры.

Цифровой синтезатор частот 202 содержит цифровой синтезатор с прямым синтезом частот 204, цифроаналоговый преобразователь 206, фильтр 208 и факультативно устанавливаемый делитель 210. Цифровой синтезатор 202 служит в качестве средства для генерирования выбранного одного из множества опорных частотных сигналов, каждый из которых имеет различную частоту.

Синтезатор 204 обеспечивает выходной сигнал в виде цифрового представления периодической волны. Компоненты и работа синтезатора 204 аналогичны цифровому синтезатору с прямым синтезом частот 102, показанному на фиг. 1. Синтезатор 204 реагирует на управляющий сигнал точной регулировки частоты 212, способный изменять частоту выходного опорного сигнала. Синтезатор 204 дополнительно реагирует на синхронизирующий сигнал, с помощью которого приводятся в действие его внутренние технические средства цифровой обработки данных. Цифровой синтезатор с прямым синтезом частот является хорошо известным в данной области техники.

Цифроаналоговый преобразователь 206, подключенный к синтезатору 204, преобразует цифровое представление периодической волны на выходе синтезатора 204 в аналоговое представление волны. Цифроаналоговое преобразование, выполняемое преобразователем 206, значительно уменьшает ошибки квантования, присутствующие в выходном сигнале синтезатора 204.

Фильтр 208, подключенный к цифроаналоговому преобразователю 206, обычно уменьшает широкополосный шум, присутствующий в выходном сигнале преобразователя 206. Шум, устраняемый фильтром 208, обычно лежит за пределами ширины полосы частот последующей первой схемы 214 или второй схемы 220. Выходной сигнал от фильтра 208 произвольно подается к делителю опорной частоты 210, имеющему величину делителя М.

Результирующая периодическая выходная частота и шум, окружающий сигнал, если он обрабатывается делителем частоты 210, уменьшаются пропорционально заданной величине делителя М.

Выходной опорный сигнал, выдаваемый синтезатором 202 или фильтром 208 или факультативно установленным делителем частоты 210, подается на вход очищающей схемы 214. В отличие от схемы ФАПЧ 114, представленной на фиг. 1, основной функцией очищающей схемы 214 является работа в качестве фильтра нижних частот, который может проследить диапазон входных частот с непрерывной фазой, таких, которые генерируются синтезатором 202. При условии входного сигнала изменяющейся частоты с непрерывной фазой очищающая схема 214 выдает спектрально чистую выходную частоту при поддержании частотной и фазовой автоподстройки. В приведенном в качестве примера воплощении схема 214 осуществляет, по существу, незначительное умножение частоты.

Компоненты и работа схемы ФАПЧ 214 аналогичны схеме ФАПЧ 114, показанной на фиг. 1, за исключением величины делителя и ширины полосы. Величина делителя, указанная как М в схеме 114 на фиг. 1, в схеме 214 преднамеренно устанавливается малой, практически равной единице, так как функция умножения частоты выполняется основной схемой ССО. Величина делителя схемы 214 устанавливается в ответ на первый частотный управляющий сигнал 216. В приведенном в качестве примера воплощении на выходе очищающей схемы 214 выдается спектрально чистый опорный сигнал с частотой, по существу, близкой к частоте входного сигнала.

Схема 214 обычно конструируется с малой или узкой полосой частот. Ширина полосы выбирается достаточно малой для отфильтровывания практически всего ближнего шума вокруг частоты несущей, создаваемым синтезатором частотного сигнала 202 или, в частности, синтезатором 204. По сравнению со схемой ФАПЧ обычного синтезатора, такой как схема 114 в синтезаторе 100, показанной на фиг. 1, очищающая схема ФАПЧ имеет значительно меньшую полосу частот. Разница в ширине полосы частот объясняет возможность получения увеличенной спектральной чистоты у синтезаторов, использующих очищающую схему ФАПЧ. Единственная схема ФАПЧ, используемая в обычных синтезаторах, таких как схема 114, показанная на фиг. 1, обычно не имеет произвольно малой ширины полосы частот, так как тогда бы они пострадали от произвольно большого увеличения времени установки.

Выходной сигнал очищающей схемы 214 может пропускаться через дополнительный фильтр 218 перед подачей его на вход основной схемы 220. Фильтр 218 служит в качестве средства для дальнейшего повышения спектральной чистоты усиленного опорного выходного сигнала, выдаваемого схемой 214. Фильтр 218 может быть или фильтром нижних частот, или полосовым фильтром, которые хорошо известны в данной области техники.

Выход фильтра 218 подключен к входу второй или основной схемы ФАПЧ 220. Вообще, схема 220 используется в качестве средства настройки частоты для генерирования выходного сигнала, имеющего периодическую частоту, которая является целым кратным частоты входного опорного сигнала. В этом данном воплощении основная схема 220 увеличивает или умножает сигнал, имеющий частоту, генерируемую синтезатором 202, и спектральную чистоту, обеспеченную очищающей схемой 214.

Компоненты схемы 220 аналогичны компонентам очищающей схемы 214 с двумя исключениями. Основная схема 220 имеет намного большую величину делителя и намного большую ширину полосы частот, чем у очищающей схемы 214.

Диапазон величин делителя в основной схеме 220 отличается от диапазона величины делителя очищающей схемы. В очищающей схеме 214 величина делителя устанавливается примерно равной единице для создания узкой полосы частот и получения выходного сигнала с высокой спектральной чистотой. Схема 214 используется, главным образом, в качестве фильтрующего средства, а не средства умножения частоты. Однако в основной схеме 220 требуется величина делителя намного больше единицы для увеличения входной частоты до более высокой желаемой выходной частоты. Основная схема 220 в предпочтительном воплощении используется, главным образом, в качестве средства умножения частоты, а не фильтрующего средства.

В предпочтительном воплощении более значительное умножение частоты может достигаться путем установки большей величины делителя основной схемы ФАПЧ. Вообще, схема ФАПЧ будет увеличивать шум, а также и увеличивать частоту пропорционально величине делителя. Этот фактор мог бы ограничивать умножение частоты сигнала (то есть величину делителя) в обычном синтезаторе, так как количество шума в системе могло достигать неприемлемых уровней. Однако в предпочтительном воплощении большая величина делителя не сильно увеличивает шум из-за того, что очищающая схема ФАПЧ обеспечивает спектрально чистый опорный сигнал.

Ширина полосы частот схемы 220 может устанавливаться произвольно большой, так как достаточный ближний шум уменьшается очищающей схемой 214. Основная схема 220 конструируется для осуществления умножения частоты и базируется на очищающей схеме 214 для увеличения спектральной чистоты входного сигнала. Вообще, схема ФАПЧ, имеющая большую ширину полосы частот, будет иметь намного меньшее время установки (то есть время, необходимое схеме ФАПЧ для "автоподстройки" на новую частоту), чем аналогичная схема ФАПЧ, имеющая меньшую ширину полосы частот, такая как очищающая схема 214 или основная схема 114, показанная на фиг. 1. В частности, значительно большая ширина полосы частот, используемая предлагаемой основной схемой ФАПЧ, обеспечивает значительно меньшие времена установки, чем аналогичная схема ФАПЧ, такая как схема 114, используемая в синтезаторе 100, показанном на фиг. 1, имеющая меньшую ширину полосы частот. В результате предлагаемый синтезатор будет иметь меньшее общее время установки, чем обычный синтезатор частот.

В процессе работы цифровой синтезатор с прямым синтезом частот выдает на выходе преобразованные в цифровую форму периодические волны, обычно синусоидальные волны данной частоты, путем накопления фазовых величин с более высокой скоростью, чем частота синусоидальной волны. Накопленная фаза переводится в периодическую волну с помощью синусоидальной справочной таблицы. Результирующее цифровое представление периодической волны переводится в аналоговую форму, используя цифроаналоговый преобразователь.

Легко анализируется характеристика предпочтительного воплощения изобретения в отношении паразитных сигналов. Выходной сигнал цифрового синтезатора с прямым синтезом частот включает паразитные сигналы, обычно вызванные фазовым усечением выходной волны, квантованием по уровню волны, нелинейностями выхода цифроаналогового преобразователя и другими причинами, относимыми к процессу квантования. Фазовый шум в цифровом синтезаторе с прямым синтезом частот управляется фазовыми шумовыми характеристиками синхронизирующего сигнала цифрового синтезатора с прямым синтезом частот, а также и шумовой характеристикой цифровых схем, включающих цифровой синтезатор с прямым синтезом частот.

Очищающая схема 214 отфильтровывает ближайшие частотные паразитные сигналы в сигнале, генерируемом цифровым синтезатором 202. Путем выполнения очищающей схемы 214 с очень узкой полосой частот обычное семейство гармонических паразитных сигналов резко уменьшается, и очищающая схема 214 генерирует спектрально чистый частотный сигнал. Для получения дополнительных подробностей и примеров, касающихся влияния ширины полосы частот схемы ФАПЧ на уменьшение паразитных сигналов в опорном сигнале синтезатора с прямым синтезом частот, можно обратиться к вышеупомянутому патенту США N 4965533.

Очищающая схема ФАПЧ будет оставаться в режиме автоподстройки и требовать малое время установки, если опорный частотный сигнал, генерируемый синтезатором 202, не изменяется на величину, большую Δfρo, показанную в уравнении 1. Время установки очищающей схемы 214 состоит только из временной задержки для получения фазы при поддержании частотной и фазовой автоподстройки. Добавление очищающей схемы 214, которая остается в режиме автоподстройки, не вносит значительного вклада в общее время установки синтезатора и, как будет видно, вносит дополнительную степень гибкости в уравнение времени установки. Следующее уравнение определяет максимальное изменение в частоте схемы ФАПЧ, содержащей цифровой фазовый или частотный детектор, такой как фазовый детектор 116, показанный на фиг. 1, которое может быть приспособлено перед "извлечением" из захвата частоты:
Δfρo = 1,8(2π)(δ+1)•f_n,
где Δfρo - частота извлечения, δ - коэффициент затухания схемы ФАПЧ, f_n - собственная частоты схемы ФАПЧ.

Даже если опорная частота изменяется больше, чем на величину Δfρo, общее время установки для синтезатора 200 сокращается, используя очищающую схему ФАПЧ в комбинации с основной схемой ФАПЧ. Очищающая схема 214 имеет малую величину делителя и, таким образом, диапазон выходной частоты схемы 214 приблизительно равен выходной ширине полосы частот цифрового синтезатора 204. Кроме того, очищающая схема 214 имеет очень малую ширину полосы частот. Обычно малая ширина полосы частот соответствует длительному времени установки. Однако в очищающей схеме 214 из-за того, что изменения частоты ограничены, соответствующие времена для установки, если вообще требуются, остаются малыми. Поэтому, даже если очищающая схема 214 разрывает захват и должна повторно захватить сигнал, временная задержка, относимая к захвату фазы и частоты, остается малой.

Для сравнения, когда синтезатор 100, показанный на фиг. 1, должен разрывать захват и осуществлять повторный захват опорного сигнала, выдаваемого цифровым синтезатором с прямым синтезом частот 102, общая временная задержка установки частоты будет оставаться значительно большей. При условии той же самой узкой полосы частот, как в схеме 214, показанной на фиг. 2, схема 114, показанная на фиг. 1, использует намного большую величину делителя для получения на порядок величины более широкого диапазона частот. Когда схема 114 изменяет частоту, время установки не может быть сокращено путем увеличения ширины полосы частот до тех пор, пока конструктор не согласится пожертвовать ради этого спектральной чистотой. Поэтому время установки для того, чтобы схема ФАПЧ осуществляла большие изменения частоты, больше времени установки для осуществления малых изменений частоты, когда ширина полосы частот остается неизменной.

Предпочтительное воплощение, проиллюстрированное синтезатором 200 на фиг. 2, уменьшает время установки в основной схеме 220 путем необходимого увеличения ширины полосы частот. Теперь, когда основная схема 220 разрывает захват, большая ширина полосы частот заметно уменьшает время установки и оправдывает любую дополнительную сложность или затраты, связанные с добавлением очищающей схемы 214. Уменьшенное время установки, получаемое в основной схеме 220, более чем компенсирует любую потерю во времени установки даже при возможном разрыве захвата очищающей схемой 214.

Использование очищающей схемы 214 для получения сигнала с высокой спектральной чистотой вносит степень свободы в уравнение времени установки. Основная схема 220 может иметь сравнительно большую полосу частот по сравнению с обычными основными схемами ФАПЧ из-за того, что паразитные сигналы в поступающем опорном сигнале значительно уменьшаются очищающей схемой ФАПЧ. Большая ширина полосы частот, используемая в сочетании с большой величиной делителя в основной схеме 220, позволяет синтезатору осуществлять захват сигнала в широком диапазоне частот. Дополнительная степень гибкости в уравнении времени установки обеспечивает средство для создания усовершенствованной конструкции синтезатора, не известного ранее.

На практике обычная конструкция синтезатора с цифровым синтезатором с прямым синтезом частот и схемой ФАПЧ предусматривает компромисс между уменьшенным временем установки и большей спектральной чистотой. Поэтому краткое сравнение времени установки обычного синтезатора и предпочтительного воплощения изобретения прояснит получаемые общие выгоды. Например, рассмотрим известный синтезатор 100, показанный на фиг. 1, у которого часть с цифровым синтезатором с прямым синтезом частот обеспечивает опорную частоту 1 МГц, величина делителя основной схемы ФАПЧ 114 равна 1000 и Δfρo = 25 кГц. Типичное время установки, относимое, главным образом, к основной схеме ФАПЧ, должно приблизительно составлять 5 мсек для скачка в 25 МГц.

В предпочтительном воплощении "очищающая" схема ФАПЧ 214, показанная на фиг. 2, имеет узкую полосу частот, по крайней мере как у основной схемы ФАПЧ 114. Кроме того, основная схема ФАПЧ 220 имеет значительно большую ширину полосы частот по сравнению со схемой ФАПЧ 114. Рассмотрим случай синтезатора частоты 200, у которого часть со схемой ФАПЧ обеспечивает опорную частоту 1 МГц, величина делителя очищающей схемы ФАПЧ равна 1, величина делителя основной схемы ФАПЧ равна 1000 и Δfρo = 25 кГц для обеих схем ФАПЧ. В этом случае время установки составляет только приблизительно 2 мсек для скачка в 25 МГц. Большая ширина полосы частот в основной схеме ФАПЧ 220 в предпочтительном воплощении значительно сокращает время установки частоты по сравнению с обычными синтезаторами, имеющими основную схему ФАПЧ с меньшей шириной полосы частот. Как упоминалось выше, очищающая схема ФАПЧ вносила бы малую задержку в общее время установки, даже если бы величина перепада частот была бы больше Δfρo и очищающая схема ФАПЧ разорвала бы захват.

Синтезатор частот с цифровым синтезатором с прямым синтезом частот и схемой ФАПЧ, имеющий дополнительную очищающую схему ФАПЧ, может иметь несколько различных конфигураций для выгодного использования создаваемой дополнительной степени гибкости в уравнении времени установки. В первой примерной конфигурации воплощения устанавливается заданная величина делителя основной схемы ФАПЧ в ответ на второй управляющий сигнал регулировки частоты 222. Как показано на фиг. 2, очищающая схема 214 имеет величину делителя, устанавливаемую первым управляющим сигналом регулировки частоты 216, равную единице, и практически малую ширину полосы частот. В альтернативном варианте в очищающую схему ФАПЧ нет необходимости включать делитель, и выход ее генератора, управляемого напряжением, подключается к входу фазового детектора. Основная схема 220 на фиг. 2, подключенная к очищающей схеме 214, может иметь большую величину делителя, устанавливаемую вторым управляющим сигналом регулировки частоты 222, зафиксированную на величине 1000, и намного большую ширину полосы частот, чем у очищающей схемы 214. Опорная частота 1 МГц, обеспечиваемая синтезатором 202, реагирующая на управляющий сигнал точной регулировки частоты 212, может регулироваться вверх или вниз на 25 кГц относительно опорной частоты. В этом случае весь синтезатор будет иметь высокую спектральную чистоту сигнала вследствие узкой полосы частот схемы 214 и равной единице величине делителя, а также и малые времена переключения частоты вследствие большой ширины полосы частот основной схемы 220. Однако выходной диапазон частот, получаемый путем умножения входной опорной частоты на делитель основной схемы ФАПЧ, должен быть зафиксирован на 50 МГц.

Вторая конфигурация изобретения расширяет диапазон частот путем изменения, а не фиксации величины делителя в основной схеме 220. Как и раньше, очищающая схема 214 имеет величину делителя, по существу, равную единице и сравнительно малую ширину полосы частот. Соответствующая основная схема 220 также имеет большую ширину полосы частот, но теперь имеет изменяющуюся величину делителя. Например, управляющий сигнал регулировки частоты может быть использован для изменения величины делителя основной схемы ФАПЧ в пределах от 100 до 200. Опорная частота 5 МГц, обеспечиваемая синтезатором 202, реагирует на управляющий сигнал точной регулировки частоты 212, используемый для регулировки вверх и вниз на 25 кГц относительно опорной частоты. Как было обсуждено выше, весь синтезатор будет иметь высокую спектральную чистоту сигнала вследствие узкой полосы частот и равной единице величины делителя схемы 214, а также малые времена переключения частоты вследствие большой ширины полосы основной схемы 220. Однако теперь это воплощение будет функционировать в более широком диапазоне частот, определяемом динамичной установкой величины делителя основной схемы ФАПЧ. Выходной диапазон частот будет находиться в пределах 500 МГц - 1 ГГц, и среднее время установления будет приблизительно 2 мсек.

Конфигурация с изменяющейся величиной делителя может также иметь выходной сигнал со способностями точного разрешения по частоте. Величина делителя основной схемы ФАПЧ используется в качестве грубого управления частотой, в то время как управление частотой цифрового синтезатора с прямым синтезом частот используется для выбора всех частот между ними. Вообще, разрешение выходной частоты пропорционально времени разрешения по частоте цифрового синтезатора с прямым синтезом частот при текущей величине изменяющейся величины делителя основной схемы ФАПЧ. Типичный цифровой синтезатор с прямым синтезом частот, имеющий накапливающий сумматор на 32 бита, будет выдавать выходную частоту с разрешением 0,93 Гц при величине делителя основной схемы ФАПЧ, равной 200. Более меньшие величины делителя будут давать возможность осуществлять регулировки лаже с более высоким разрешением по частоте. При установке величины делителя, равной 100, разрешение по частоте увеличивается до 0,465 Гц.

На фиг. 3 иллюстрируется в виде блок-схемы альтернативное воплощение настоящего изобретения, использующее очищенную схему ФАПЧ 318 для устранения необходимости использования различных компонентов. На фиг. 3 синтезатор 300 включает синтезатор частот 302, очищающую схему ФАПЧ 318 и основную схему ФАПЧ 324.

В этом воплощении синтезатор 302 содержит цифровой синтезатор с прямым синтезом частот 304, фильтр 314 и факультативно установленный делитель 316.

Особый интерес представляет то, что для работы в синтезаторе 304 может потребоваться только фазовый накапливающий сумматор 306, если также используется очищающая схема ФАПЧ. В этом воплощении нет необходимости в синусоидальной справочной таблице, такой как таблица 106, показанная на фиг. 1, и цифроаналоговом преобразователе, таком как преобразователь 108, показанный на фиг. 1. Фазовый накапливающий сумматор 306 принимает цифровой управляющий сигнал точной регулировки частоты, который определяет приращение фазы для накопления с частотой синхронизации цифрового синтезатора с прямым синтезом частот. Самый старший двоичный разряд или бит переполнения 310 проходит через фильтр 314 и факультативно установленный делитель 316 перед подачей к очищающей схеме 318.

Самый старший двоичный разряд 310 попадает, или через фильтр 314, или делитель 316 на очищающую схему 318, имеющую аналогичные компоненты и работающую так же, как очищающая схема 214, показанная на фиг. 2. Входной сигнал, генерируемый самым старшим двоичным разрядом 310, четко указывает, когда амплитуда синтезируемого периодического сигнала прошла точку перегиба, несмотря на возможное искажение в действительной синусоидальной волне. Фазовый детектор в схеме 318 реагирует на изменения самого старшего двоичного разряда 310. Фактически, очищающая схема 318 принимает входной сигнал, генерируемый самым старшим двоичным разрядом 310 и различает "волну в виде меандра" или усеченную синусоидальную волну. Фазовые ошибки, которые могут присутствовать, по существу, корректируются за счет узкой полосы частот очищающей схемы 318. Результирующий выходной сигнал от схемы 318 появляется в виде синусоидальной волны.

Выход схемы 318 подключен к основной схеме 324 и между ними может располагаться фильтр 322. Основная схема 324 используется в качестве средства регулировки частоты для генерирования выходного сигнала схемы ФАПЧ, имеющего периодическую частоту, которая является целым кратным частоты входного опорного сигнала. Компоненты и работа основной схемы 324 являются аналогичными основной схеме 220, показанной на фиг. 2.

Очищающая схема 318 четко выдает сигнал в виде синусоидальной волны, используя только самый старший двоичный разряд 310. Синусоидальная волна, выдаваемая очищающей схемой 318, является достаточной для приведения в действие фазового детектора в основной схеме 324. Поэтому в этом воплощении устраняется необходимость использования справочной таблицы, такой как таблица 106, показанная на фиг. 1, и цифроаналогового преобразователя, такого как преобразователь, показанный на фиг. 1. Использование опорного сигнала, генерируемого самым старшим двоичным разрядом 310 в сочетании с очищающей схемой 318, имеет преимущества более низких затрат и уменьшенной сложности конструкции.

На фиг. 4 иллюстрируется в виде блок-схемы еще одно альтернативное воплощение, в котором синтезатор частот с очищающей схемой ФАПЧ, используемой в комбинации с переключающим устройством, может дополнительно сократить общее время установки при переключении частот. Показанный на фиг. 4 синтезатор частот 400 включает цифровой синтезатор с прямым синтезом частот 402, цифроаналоговый преобразователь 404, фильтр 406, делитель мощности 408, очищающую схему ФАПЧ 410, переключатель 414, переключатель 412, средство управления переключением 416, сумматор 418 и основную схему ФАПЧ 420.

Синтезатор 402 служит в качестве средства генерирования изменяющегося опорного сигнала для генерирования выбранного одного из множества опорных частотных сигналов. Работа и компоненты синтезатора 402 аналогичны синтезатору 204, показанному на фиг. 2. Выход синтезатора 402 подключен к цифроаналоговому преобразователю 404, который также аналогичен цифроаналоговому преобразователю 206, также показанному на фиг. 2.

Спектральная чистота сигнала, выдаваемого синтезатором 402, может быть факультативно улучшена, используя фильтр 406. Выход цифроаналогового преобразователя 404 подключен к фильтру 406 для уменьшения широкополосного шума, также улучшения качества сигнала, когда может быть незадействованной схема 410.

Выход цифроаналогового преобразователя 404 или факультативно установленного фильтра 406 подключен к входу делителя мощности 408, который распределяет сигнал двум отдельным ответвлениям. Выход первого ответвления от делителя мощности 408 подключен к очищающей схеме 410. Работа и компоненты схемы 410 аналогичны схеме 214, показанной на фиг. 2. Переключатель 414 реагирует на сигнал, поступающий от средства управления переключением 416, и принимает выходной сигнал от схемы 410. Результирующий выходной сигнал от переключателя 414 подается на один вход сумматора 418.

Выход второго ответвления от делителя мощности 408 подключен к переключателю 412. Выход от переключателя 412 также подключен к второму входу сумматора 418. Затем выходной сигнал от сумматора 418 подается к основной схеме 420.

В этом воплощении используются технические средства переключения для дальнейшего уменьшения времени установки в предлагаемом синтезаторе при переключении частот. До переключения частот средство управления переключением 416 будет замыкать переключатель 412 и размыкать переключатель 414. После изменения частоты средство управления переключением 416 будет осуществлять задержку на заданный промежуток времени, необходимый для захвата схемой 410 новой частоты. Как только схема 410 устанавливается на новую частоту, средство управления переключением 416 будет замыкать переключатель 414 и затем размыкать переключатель 412. Предпочтительно, между переключателем 414 и переключателем 412 используются технические средства прерывания для минимизации переключающего шума и нарушения непрерывности сигнала.

Эта переключающая техника, главным образом, уменьшает любое время установки, которое может вводиться очищающей схемой ФАПЧ, путем шунтирования схемы 410. В этом воплощении общее время переключения частоты будет ограничиваться только временем установки основной схемы 420. Необходимо заметить, что пока переключатель 414 остается разомкнутым и переключатель 412 замкнутым, паразитные сигналы могут с выхода сумматора 418 попадать в основную схему 420. Обычно паразитные сигналы, которые передаются, ограничиваются шириной полосы частот основной схемы ФАПЧ.

Вышеприведенное описание предпочтительных воплощений служит для предоставления возможности любому специалисту в данной области техники реализовать или применить настоящее изобретение. Специалисты могут легко представить себе различные модификации этих воплощений, и определенные здесь общие принципы могут быть применимы к другим воплощениям без дополнительного изобретательного творчества. Таким образом, настоящее изобретение не предполагается быть ограниченным раскрытыми здесь воплощениями, но должно иметь больший объем, согласующийся с принципами и новыми признаками, раскрытыми в описании, и определяемый формулой изобретения.

Изобретение относится к синтезаторам частот. Синтезатор частот содержит генератор для генерирования в цифровой форме сигнала изменяющейся частоты, первую и вторую схемы автоматической фазовой подстройки частоты, делитель мощности, два переключателя, сумматор. Способ синтеза частот характеризуется тем, что генерируют в цифровой форме опорный сигнал изменяющейся частоты, делят его по мощности на два опорных сигнала, фильтруют сигнал изменяющейся частоты в первой схеме автоматической фазовой подстройки частоты, подают первый или второй опорные сигналы на вход второй схемы автоматической фазовой подстройки частоты, которая имеет намного меньшее время установления, чем первая схема автоматической фазовой подстройки частоты, в зависимости от сигнала управления переключением. Достигаемый технический результат - сокращение времени установления и получение сигнала высокой спектральной чистоты. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Синтезатор частот, содержащий генератор частоты для генерирования в цифровой форме сигнала изменяющейся частоты, первую схему автоматической фазовой подстройки частоты, имеющую первую заданную ширину полосы частот, подключенную к генератору частоты, и вторую схему автоматической фазовой подстройки частоты, имеющую вторую заданную ширину полосы частот, большую первой заданной ширины полосы частот, подключенную к первой схеме автоматической фазовой подстройки частоты, делитель мощности, подключенный между упомянутым генератором частоты и первой схемой автоматической фазовой подстройки частоты, причем делитель мощности имеет вход и первый и второй выходы, при этом вход делителя мощности подключен к выходу упомянутого генератора частоты и первый выход делителя мощности подключен к первой схеме автоматической фазовой подстройки частоты, первый переключатель, реагирующий на первый управляющий сигнал переключения и имеющий вход, подключенный к упомянутой первой схеме автоматической фазовой подстройки частоты, сумматор, подключенный между первым переключателем и упомянутой второй схемой автоматической фазовой подстройки частоты, причем сумматор имеет первый и второй входы и выход, при этом первый вход сумматора подключен к выходу первого переключателя и выход сумматора подключен к второй схеме автоматической фазовой подстройки частоты, и второй переключатель, реагирующий на второй сигнал управления переключением, подключенный к второму выходу делителя мощности и второму входу сумматора. 2. Синтезатор частот по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит схему управления переключением, имеющую первый и второй выходы, соответственно подключенные к первому и второму переключателям. 3. Синтезатор частот по п. 2, отличающийся тем, что схема управления переключением выполнена с возможностью генерировать первую и вторую пары сигналов управления переключением, подаваемых к первому и второму переключателям, причем первый и второй переключатели реагируют на первую пару сигналов управления переключением для замыкания второго переключателя и размыкания первого переключателя и реагируют на вторую пару сигналов управления переключением для замыкания первого переключателя и размыкания второго переключателя. 4. Синтезатор частот по п.3, отличающийся тем, что первый и второй переключатели реагируют на первую пару сигналов управления переключением путем последовательного замыкания второго переключателя и последующего размыкания первого переключателя. 5. Синтезатор частот по п.3, отличающийся тем, что первый и второй переключатели реагируют на вторую пару сигналов управления переключением путем последовательного замыкания первого переключателя и последующего размыкания второго переключателя. 6. Способ синтеза частот, согласно которому генерируют в цифровой форме опорный сигнал изменяющейся частоты, делят по мощности опорный сигнал изменяющейся частоты на первый опорный сигнал и второй опорный сигнал, фильтруют сигнал изменяющейся частоты в первой схеме автоматической фазовой подстройки частоты, имеющей первую заданную ширину полосы частот, подают первый опорный сигнал на опорный вход второй схемы автоматической фазовой подстройки частоты, имеющей вторую заданную ширину полосы частот в ответ на первый сигнал управления переключением, и подают второй опорный сигнал на опорный вход второй схемы автоматической фазовой подстройки частоты в ответ на второй сигнал управления переключением. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что первая заданная ширина полосы частот меньше второй заданной ширины полосы частот.