Синтезатор частот Советский патент 1983 года по МПК H03L7/18 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах радиосвязи и радиоизмерительной техники, в частности в качестве гетеродинов радиоприемных у:;тройств.

Известен синтезатор частот, содержащий генератор эталонной часто-ты, соединенные в кольцо автогенератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления и фазовый детектор, при этом к другому входу

фазового детектора подключен выход делителя частоты, вход которого

соединен с управляемым генератором второго кольца фазовой автоподстройки, имеется также третье кольцо фазовой автоподстройки и блок управления, выходы которого соединены с установочными входами делителей частоты с переменным коэффициентом деления ClL

Недостатком такого синтезатора частоты является невозможность реализации- мелкого шага перестройки без ухудшения параметров выход- , ного сигнаипа,

. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные генератор эталонной частоты и формирователь импульсов, последовательно соединенные двоичный счетчик, первь1й коммутатор,, первый сумматор и первый преобразователь импульсной последовательности, а также соединенные в кольцо автогенератор, делитель частоты с переменным коэф1фициентом деления, фазовый детектор и фильтр нижних частот, причем к другому входу фазового детектора подключен выход первого полосового фильтра, а управлякяцие входы делителя частоты с переменным коэффициентом деления и первого коммутатора объединены и подключены к выходам грубой установки блока управления 2.

Однако в известном синтезаторе частот при пол -чении мелкого шага перестройки возникают помехи, которые, попадая в полосу пропускания фильтра, ухудшают спектр выходного сигнала в зоне близких отстроек от полезной частоты,

Цель изобретения - уменьшение шага сетки частотпри одновременном повышении спектральной чистоты вы-; ходных колебаний.

Поставленная цель достигается тем, что в синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные генератор эталонной частоты и формиг рователь импульсов, последовательно соединенные двоичный счетчик, первый коммутатор, первый сумматор и

первый преобразователь импульсной последовательности, а также соединенные в кольцо автогенератор, делит тель частоты с переменным коэффициентом деления, фазовый детектор

5 и фильтр нижних частот, причем к-, другому входу фазового дет ектора подключен выход первого полосового фильтра, а управляющие входы делителя частоты с переменным коэффици-/

0 ентом деления и первого коммутато-ра объединены и подключены к выхо,дам грубой установки блока управления, между поразрядн1ями выходами двоичного счетчика и входом перво5 го полосового фильтра введены

Последовательно соединенные второй коммутатор, второй сумматор, -второй преобразователь импульсной последовательности, первый делитель

0 частоты, смеситель, второй полосовой фильтр и второй делитель частоты, вход двоичного счетчика объединен с другим входом второго преоб- разователя импульсной последователь5 ности и подключен к выходу первого

преобразователя импульсной последовательности, другой вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, выход генератора эталонной частоты подключен к другому вхо0ду смесителя, а выходы точной установки блока управления подключены

к управляющим входам второго коммутатора .

На чертеже представлена струк5 турная электрическая схема предлагаемого устройства. , Синтезатор частот содержит гене-/ ратор 1 эталонной частоты, смеситель 2, формирователь 3 импульсов,

0 первый преобразователь 4 импульсной последовательности, двоичный, счетчик 5, первый коммутатор б, первый сумматор 7, второй преобразователь 8 импульсной последовательности,

5 второй коммутатор 9, второй сумматор 10, блок 11 управления, делитель 12 частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД), первый делитель 13 частоты, второй полосо0 вой фильтр 14, второй делитель 15 частоты, первый полосовой фильтр 16, фазовый детектор 17, автогенератор 18, фильтр 19 нижних частот (ФНЧ J.

5 .Синтезатор частот работает следую1аим образом.

Сигнал частотой fл с выхода генератора 1 эталонной частоты поступает .на смеситель 2 и на вход форми0 рователя 3 импульсов, который преобразует этот сигнал в последовательность импульсов, запускающих двоичный счетчик 5, поразрядные выходы которого соединены с сигналь5 ными входами первого и втооого коммуматоров 6 и 9. Каждый из коммута торов б и 9 включается с помощью блока 11 управления. Первый и второй сумматоры 7 и 10 осуществляют суммирование импульсов с выходов первого и второго коммутаторов б и 9. Частоты повторения импульсов на выходе первого и второго сумлатсора 7 и 10 выражаются следующим образо Р . F, FoL:2 n-Fo; (U .(,.р,, где FQ - частота на выходе младшего разряда двоичного счетчика .5; количество двоичных разряд коммутируемых первым комму татором 6, ,i О, 1, 2,... - количество, двоичных разрядов, коммутируем вторым коммутатором 9, j О, 1, 2, .. . Ч}. ; I ту - целочисленные Дискретные знач1ения, лежащие в пределах от О до h{jj,. и от О ДО jMaicc. Первый и второй преобразователи 4 и 8 реализуют операцию разностно го преобразования импульсных после довательностей, поданных на их вхо ды-. На выходе первого преобразоваi теля 4 получаем сигнал 0 PI , а на выходе второго преобразователя 8 - сигнал / V -P2- o-o() поскольку fo где А - коэффициент деления двоичного счетчика 5. Подставляя в (5J значение F из (11, получаем (Л-m,./ vv.h-o r - Если коэффициент деления первого делителя частоты 13 равен N , ;то частоты, получаемые на выходе : смесителя 2, можно представить сле дующей зависимостью F. А-т. f I . . )(.)/(3 Эти частоты затем селектируются вторым полосовым фильтром 14 и делятся вторым делителем 15 частоты на коэффициент М, частоты сигнала, который снимается с выхода первого полосового фильтра 16 можно записать в виде i,:kLt±). A-tri; . F 7f .. / 19) М MN V I Выходная частота автогенератора 1§, включенного ,в кольцо фазовой автоподстройки, равна 0 { Ч, где К -.коэффициент деления ДПКД 12. Если обеспечить численное равенство коэффициента К величине А + п, то значение выходной частоты синтезатора можно выразить следующим образом )Ar(i)i(A--j). (и) Первое слагаемое в равенстве 11 отображает крупный шаг перестройки синтезатора. Второе слагаемое отобраокает мел- кий шаг перестройки синтезатора. Управление мелким шагом перестройки осуществляется блоком 11 управления . Величину крупного и мелкого шага перестройки не зависят от емкости двоичного счетчика 5, поэтому варьируя величинами коэффициентов деления первого и второго делителей 13 и 15 частоты можно в широких пределах изменять дискретность перестройки при одной и тоЛже емкости двоичного счетчика 5. Автогенератор 18, ДПКД 12, фазовый детектор 17 и ФНЧ 19 образуют систему фазовой автопо стройки частоты, которая работает в режиме умножения частоты, причем номинал умножаемых частот более чём на два порядка BbDiie номинала синтезируемых частот. Кроме того, синтезатор частот обеспечивает значительную отстройку помех от полезной частоты идает меньшую вероятность их попадания в полосы фильтров, при этом первый полосовой фильтр 16 может иметь весьма малую относительную полосу пропускания. Это позволяет выпол-j нить его высокодобротным ( например, кварцевым ) и тем самым обеспечить надежную фильтрацию помех за пределгили его полосы пропускания.

СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ, содержащий последовательно соединенные генератор эталонной частоты и формирователь импульсов, последовательно соединенные двоичный счетчик, первый коммутатор, первый сумматор и первый преобразователь импульсной последовательности, а также соединенные в кольцо автогенератор/ делитель частоты с переменным коэффициентом деления, фазовый детектор и фильтр нижних частот, причем к другому входу фазового детектора подключен выход первого полосового фильтра, а упр авляющие входы делителя, частоты с переменным коэффициентом AenealiH и первого коммутатора объединены и подключены к выходам грубой установки блока управлен1 я, отличающ и и с я тем, что, с целью умейьшения шага сетки частот при одновреме.нном повышении спектральной чистоты выходных колебаний, между поразрядными выходами двоичного счетчика и входом первого полосового фильтра введены последовательно соединенные второй кс 1мутатор, второй сумматор, второй преобразователь импульсной последовательности, первый делитель частоты, смеситель, второй полосовой фильтр и второй i делитель частоты, вход двоичного счетчика объединен с другим входном (Л второго преобразователя импульсной последовательности и подключен к выходу первого преобразователя импульсной последовательности, дру.гой вход, которого соединен с выходом формирователя импульсов, выход генератора эталонной частоты подключен к другому входу смесителя, а выходы точной установкиблока сд со о управления подключены к управляющим входам второго коммутатора. --1 оо