Генератор качающейся частоты Советский патент 1983 года по МПК H03B23/00 

Изобретение относится к радиотех нике и может быть использовано в автоматизированной ралиоизмерителы ной аппаратуре для измерения частот ных характеристик радиоустройств и их элементов. Известен генератор качающейся Частоты (ГКЧ:) , содержащий соединенные в кольцо автоподстройки частоты преобразователь частота-напряжение, детектор сигнала ошибки, усилитель сигнала ошибки и генератор перестраи ваемой частоты, при этом на второй вход детектора сигнала Ьишбки ся управляющее напряжение от генератора пилообразного напряжения . Погрешности установки частоты и нелинейность ее перестройки определяет ся погрешностью установки управлйющего напряжения, нелинейностью характеристики преобразователя частота-напояжение и величиной сигнала ошибки системл автоподстройки частоты Недостатки данного ГКЧ - большая погрешность установки частоты и сравнительно узкий диапазон частот. Наиболее близким к предлагаемому является генератор качающейся частоты (ГКЧ), содержащий последовательно соединенные генератор,фиксированных частот, смеситель, фильтр нижних час тот, первый управляемый делитель частоты, преобразователь частота-нап ряжение и детектор сигнала ошибки, к другому входу которого подключен вьтход цифроаналогового преобразователя, последовательно соединенные второй управляемый делитель частотц/ .преобразователь частота-код, многокансшьный коммутатор и первый регист а также генератор перестраиваемой частоты, второй регистр, вход которо го объединен с входом первого регист ра, деиифратор и блок цифрового управления, первый выход которого подключен к адресно входу дешифратора второй выход - к входу записи дешифратора и к входу управления многоканаль Нйго коммутатора, а шина передачи ин формации многоканального комМуто1ТОра подключена к шине данных блока цифро ,вого управления, первый выход дешифратора подключен к входу сброс-запуск преобразователя частота-код, второй выход дешифратора подключен к входу записи второго регистра, трети выход дешифратора подключен к входу записи первого регистра, вход второг управляемого делителя частоты подклю чен к выходу фильтра нижних частот, выход второго регистра подключен к управляющим входам первого управляемого делителя частоты, преобразова-. теля частота-код и Второго yiijias , л немого делителя частотьГ Однако известный ГВЧ характеризуется недостаточно широким диапазоном частот. Цель изобретения - расширение диапазона частот. Указанная цель достигается тем, что в ГКЧ, содержащий последовательно соединенные генератор фиксированных частот, смеситель, фильтр ниж-ч них частот, первый управляемый делитель частоты, преобразователь частота-напряжение и детектор сигнала ошибки, к другому входу которого подключен выход цифроаналогового преобразователя, последовательно соединенные -второй управляемый делитель частоты, преобразователь частотакод, многоканальный коммутатор и первый регистр, а также генератор перестраиваемой частоты, второй регистр, вход которого объединен с входом первого регистра, девшфратор и блок цифрового управления, первый выход которого подключен к адресному входу дешифратора, второй выход к входу записи дешифратора и к входу управления многоканального коммутатора, а шина передачи информации многоканального коммутатора подключена к шине данных блока цифрового управления, первый выход де- шифратора подключен к входу сбросзапуск преобразователя частота-код, второй выход д«;шифратора подключен к входу записи второго регистра, третий выход дешифратора подключен к входу записи первого регистра, вход второго управляемого делителя частоты подключен к выходу фильтра нижних частот, выход второго регистра подключен к управляющим .входам nepBorcv управляемого делителя частоты, np&tyurразователя частота-код и второго управляемого делителя частоты, между выходом генератора перестраиваемой ; частоты и другим входом смесителя введены последовательно соединенные умножитель частоты и управляемый полосовой фильтр, между выходом детектора сигнала ошибки и входом генератора перестраиваемой частоты введен аналоговый управляемый инвертор, мея|ду выходом первого регистра и входом цифроаналогового преобразователя введен цифровой управляемый инверто « а также введен переключатель, первый вход которого подключен к выходу фильтра нижних частот, второй вход которого подключен к выходу управляв МОго полосового фильтра, третий вход - к выходу генера:тора перестраиваемой частоты, при генератор фиксированных частот выполнен управляемым, а управляющие входы управляемого полосового фильтра, генератора фиксированных частот, переключателя, аналогового управляемого инвертора и цифрового управляемогоинвертора подключены к выходу второго регистра, а выход переключателя является выходом ГКЧ. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого ГКЧ. ГКЧ содержит первый управляемый делитель 1 частоты, преобразователь частота-напряжениеТпЧН), детектор 3 сигнала ошибки, генератор 4 перестраиваемой частоты (ГПЧ), смеситель 5 генератор 6 фиксированных частот(ГФЧ фильтр 7 нижних частот (ФНЧ) ,. второй управляемый делитель 8 частоты, преобразователь 9 частота-код, многоканальный коммутатор 10, блок 11 цифро вого управления (ВЦУ), дешифратор 12 первый регистр 13, цифроаналоговый преобразователь.(ЦАП) 14, второй регистр 15, умножитель 16 частоты, управляемый полосовой фильтр (УПФ) 17, аналоговый управляемый инвертор 13, цифровой управляемый инвертор 19 и переключатель 20. ГКЧ работает.следующим образом. Генераторная часть ГКЧ построена таким образом, что можно как смешивать частоты, так и непосредственно использовать сигнал ГПЧ р,ц, пре варительно умноженный по частоте в 2 раза. Так как максимальная частота первого поддиапазона, построенног по методу смешивания частот, ограничена максимально допустимой частотой первого и второго управляемых делителей «частоты 1 и 8 д , то для непрерывной работы с помощью переключателя 20 с более высоко астотным вторым поддиапазоном, в котором используется непосредственно сигнал {,;ц11 , а также с помощью переключателя 20 6 третьим поддиапазон :, в котором используется ригнал 2. f частоты ГПЧ.4 выбираются из УСЛОВИЯ гпч т4п т« дел riwit«x гпч win Для того, чтобы комбинационные часто ты третьего порядка не попадали в полосу пропускания ФНЧ 7, перед смешиванием производится умножение сигнала ГПЧ 4 по- частоте на 2. Октавное умножение частоты -на 2 осуществляется, например, по методу двухполупвриодного детектирования с последукнцим ВЕшелением частоты 2fcf с помощью УПФ 17. Частоты ГФЧ 6 выбира ются из условия l ГФЧ гпч min гпч max 2ГФЧ 1ГФЧ ВЫХ Ып. Петля частотйой автоподс1 ройки, содё жащая первый управляемый делитель 1 |Частоты и ПЧН 2, обеспечивает линейную зависимость выходной частоты ГКЧ от управляющего напряжения, устанавливаемого БЦУ 11 через многоканальный коммутатор 10 и первый регистр 1 с помощью ЦАП 14. Коррекция установки частот ГКЧ осуществляется БЦУ 11 по данным преобразователя 9 частота код с помощью ЦАП 14. Необходимая разрешающая способность преобразователя 9 частота-код устанавливается БЦУ 11 изменением времени преобразования преобразователя 9 частота-код и,коэффициента деления частоты второго управляемого делителя 8 частоты. Частотная автоподстройка и преобразование частота-код в любом поддиапазоне осуществляется по сигналу с разностной частотой. или или г 1ГФЦ гпч 2f -f : гПЧ 1ГФЧ От БЦУ подаются цифровые сигналы, коды которых последовательно заносятся в первый и второй регистры сигналом Запись с третьего и второго выходов дешифратора 12 соответственно при соответствующем коде на цервом выходе БЦУ 11, которым является адресная шина БЦУ и соответствующем коде на втором выходе БЦУ 11, которым является шина управления БЦУ 11. Код, записанный в первый регистр 13, используется для управления ЦАП 14, выходное напряжение которого, меняясь пропорционально величине кода на шине данных БЦУ, линейно перестраивает выходную частоту ГКЧ. Код, за1писанный во второй регистр, исполь1зуется для коммутации следукяцих величин: коэффициента деления частоты первого и второго управляемых делителей частоты, величины време-; ни преобразования преобразователя частота-код 9, полосы пропускания УПФ 17, частот ГФЧ 6 и для коммутации цифрового и аналогового управляемых инверторов 19 и 18 и переклк чателя 20. Для увеличения точности отсчета частоты ГКЧ содержит преобразователь 9 частота-код, запуск которого осуществляется сигналом с первого выхода дешифратора 12 при соответствующем коде на адресной шине БЦУ. По истечении времени преобразования соответствующим кодом на шине управлении БЦУ 11 многоканальный коммутаторЮ переключается в режим Передача, по шине данных в БЦУ 11 поступает информация с преобразователя 9 частотакод о выходной часто,те ГКЧ. В первом поддиапазоне БЦУ 11 устанавливает частоту ГФЧ, равную , цифровой и аналоговый управляемые инверторы 19 и 18 в положение Инверсия, управляемый полосовой фильтр 17 в положение, соответствующее полосе npoii/скания от 2f т,, р до fftwx min переключатель 20 в положение, пропускакицее сигнал с выхода ФВЧ 7. В этом поддиапазоне БЦУ 11, устанавливая коды на шинр данных и ко1Умутируя коэффициент деления частоты первого управляемого делителя частоты 1, может устанавливать выходную частоту ГКЧ от ее ми

ГЕНЕРАТОР КАЧАЮЩЕЙСЯ ЧАСТОТЫ (ГКЧ) , содержащий побледо вательно соединенные генератор фиксированных частот,.смесите ль, фильтр нижних частот, первый управляеАшй делитель частоты, преобразователь частота-напряжение и детектор сигнала ошибки, к другому входу которого подключен выход ци оаналогового преобразователя, последовательно соединенные второй управляемый делитель частоты, преобразователь частотакод, многоканальный кок о татор и. первый регистр, а также генератор перестраиваемой частоты, второй регистр, вход которого объединен с входом первого регистра, дешифратор и блок цифрового управления, первыйвыход которого подключен к адресному входу дешифратора, второй выход к входу записи дешифратора и к входу управления многоканальнЬго коммутатора, а шина передачи информации многоканального коммутатора подключена к шине данных блока цифрового управления, первый выход дешифратора подключен к входу сброс-запуск преобразователя частота-код, второй выход дешифратора подключен к входу за 1ШСИ второго регистра, третий выход дешифратора подключен к входу записи гуервого регистра, вход второго управ ляемого делителя частоты подключен к выходу фильтра нижних частот, выход второго регистра подключен к управ-, лякшшм входам первого управляемого делителя частоты, преобразователя частота-код и второго управляемого делителя частоты, отличающийся тем, что, с целыо расширения диапазона частот, между выходом генератора перестраиваемой частоты и другим входом смесителя введены пост ледовательно соединенные умножитель частоты и управл51е1 №1й полосовой фильтр, меясду выходом детекто{ а си нала оигабки а входом генератора- пере страиваемой частоты введен аналоговый управляе ам инвертор, между выходом первого регистра и входом цифроаналогового преобразователя введен цифровой управляеквлй инвертор, а так же введен переключатель, первый вход которого подключен к выходу фильтра СЛ нижних частот, второй вход которого 4 подключен к выходу управляемого поло С 05 сового фильтра; третий вход - к выхо ду генератора перестраиваемой частоты, при этом генератор фиксированСО ных частот выполнен управляемым, а управляющие входы управляемого полосового фильтра, генератора фиксиро ванных частот, переключателя, аналогового управляемого инвертора и цифрового управляемого инвертора подключены к выходу второго регистра, а выход переключателя является выходом ГКЧ.