Цифровой синтезатор частот Советский патент 1983 года по МПК H03L7/22 

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к устройствам формирования колебаний со стабильными частотами, и может быть использовано для синтеза частот в радиопередающих и радиоприемных усройствах.

Известен цифровой синтезатор чатот, соде)жащий последовательно соединенные управляемый генератор, смеситель, формирователь импульсов, делитель частоты с переменным коэффициентом деления и операционный усилитель, а также опорный генератор и блок изменения коэффициента деления 1 .

Недостатком такого синтезатора частот является невысокая спектральная чистота выходных колебаний. .

Наиболее близким к изобретению является цифровой синтезатор частот, содержащий N параллельно включенных каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные первый ключ, интегрирующий фильтр, фильтр нижних частот,.управляемый генератор и второй ключ, при этом выходы вторых ключей каждого из N каналов объелинены и подключены к входу делителя частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с одним из входов фазового детектора, входы первых ключей каждого из N каналов объединены и подключены к выходу фазового детектора, к .другому входу которого подсоединен выход опорного генератора,.а также тактовый генератор и последовательно соединенные блок управления и задатчик кода выход которого подключен к установоному входу делителя частоты с переменным коэффициентом деления, при этом .входы управления первого и второго ключей в каждом из N каналов объединены и подключены к соответствующим выходам блока управления 21.

Однако известный цифровой синтезатор частот имеет значительную паразитную частотную модуляцию выходных сигналов, вследствие того, что отсутствует синхронизация моментов переключения каналов с моментг1ми появления импульсов с выхода ;делителя частоты с переменным коэффициентом деления.

Цель изобретения - уменьшение паразитной частотной модуляции выходных колебаний.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой синтезатор частот, содержащий N параллельно включенных каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные первый ключ, интегрирующий фильтр, фильтр нижних частот, управляекый генератор и второй

ключ, при этом выходы вторых ключей каждого из N каналов объелинены и подключены к входу делителя частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с одним из входов фазового детектора, входы первых ключей каждого из N каналов объединены и подключены к выходу фазового детектора, к другом входу которого подсоединен выход опорного генератора, а также тактовый генератор и последовательно соединенные блок управления и задатчик кода, выход которого Подключен к установочному входу делителя частоты с переменным коэффициентом деления, при этом входы управления первого и второго ключей в каждом и из N каналов объединены и подключены к соответствующим выходам блока управления,между выходом делителя частоты с переменным коэффициентом, деления-и входом блока управления включен элемент И, к другому входу которого подключен выход тактового генератора.

На чертеже, представлена структурная электрическая схема цифрового синтезатора частот.

Цифровой синтезатор частот содержит интегрирующий фильтр 1, фильтр нижних частот (ФНЧ) 2, управляемый генератор 3, делитель частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД )4., фазовый детектор 5, опорный генератор 6, первый ключ 7, второй ключ 8, тактовый генератор 9, задатчик кода 10, блок управления 11 и элемент И 12.

Цифровой синтезатор частот работает следуквдим образом.

В начале в кольцо фазовой автопостройки замыкается первый из N параллельных каналов. В этом случае сигнал с выхода фазового детектора 5 через замкнутый первый ключ 7 поступает на интегрирующий фильтр 1 И далее на ФНЧ 2, выходноеП1апряжение которого управляет частотой управляемого генератора 3. Выходное напряжение управляемого генератора 3-. через замкнутый второй ключ

8подается на ДПКД 4. Благодаря наличию интегрирующего фильтра 1 состояние синхронизма в кольце фазовой автоподстройки управляемого генератра 3 достигается при нулевой разности фаз между импульсами ДПКД 4

и опорного генератора 6. По окончании времени f Тактовый генератор

9формирует импульсы длительностью , где TQ- период повторения импульсов опорногб генератора 6.

При совпадении во времени импульса с выхода тактового генератора 9 и импульса с выхода ДПКД 4 на выходе элемента И 12 появляется импульс, который поступает на вход блока управления 11.

При поступлении импульса на вход блока управления 11 на втором его выходе появляется сигнал и происходит коммутация второго канала фазовой автоподстройки и одновременно с этим.задатчик кода 10 устанавливает на установочном входе ДОКД 4 коэффициент деления, собтветствующий требуемой частоте управляемого генератора 3. Так как коммутация второго канала происходит в момент окончания полного цикла счета ДПКД 4, а в состоянии, синхронизма каждого из N управляемых генераторов 3 разность фаз между импульсами ДПКД 4 и опорного генератора 6 равна нулю, то после коммутации второгр управляемого генератора 3 фазовые соотно оения между входными импульсами близки к нулю, т.е. соответствуют режиму синхронизма. Кроме того, напряжение на выходе ФНЧ 2 при условии малости ухода частоты управляемого генератора 3 за период коммутащии соответствует

напряжению синхронизма управляемого генератора 3, полученного в предыдущем цикле фазовой автоподстройки, поэтрму начальное отключение частоты управляемого генератора 3 от частоты синхронизма незначительное.

Аналогично происходит работа синтезатора при ко| мутации последующих каналов синтезатора, затем

0 цикл подстройки регулярно повторя|ется.

Преимущество предлагаемого цифрового синтезатора частот состоит в том, что путем введения синхро5низации моментов переключения каналов синтезатора и смены кодов коэффициентов деления ДПКД 4 с моментами появления импульсов на выходе ДПКД 4 фазовые соотношения между входными импульсами фазового детектора 5 близки к нулю и паразитная фазовая модуляция выходных колебаний значительно ослаблена.

ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ, содержащий N параллельно включенных каналов,каждый из: которых содержит последовательно соединенные первый ключ, интегрирукчдий фильтр, фильтр нижних частот, управляемый генератор и второй ключ, при этом выходы BTopbix ключей каждого из N каналрв объединены и подключены к входу делителя частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с одним из входов фазового детектора, входы первых ключей каж-. дого из N каналов объединены и подключены к выходу фазового детектора, к другому входу которого подсоединен выход опорного генератора, а также тактовый генератор и последовательно соединенные блок управления и задатчик кода, выход которого подключен к установочному входу делителя частоты с переменным коэффициентом деления, при этом входы управления первого и второго ключей в каждом из N каналов объединены и подключены к соответствующим выходам блока управления, о .т л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью уменьшения паразитной частотной модуляции выходных колебаний, между выходом делителя Частоты с пе(Л ременным коэффициентом деления и .входом блока управления включен элемент И, к другому входу которого подключен выход тактового генера- . тора. , .