Цифровой синтезатор частот Советский патент 1984 года по МПК H03L7/18 

Ч

О

V

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано, например, в устройствах диапазокнокварцевой стабш1иза1щи частоты в аппаратуре связи и измерительной технике.

Известен цифровой синтезатор частот, содержащий соединенные в кольцо управляемый генератор, делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления, фазовый детектор и фильтр нижних частот, последовательно соединенные второй делитель частоты с переменным коэффициентом деления, частотный демодулятор и фильтр верхних час тот, а также последовательно соединенные опорный генератор и делитель частоты с постоянным коэффициентом деления, выход которого соединен с другим входом фазового детектора Ci

Недостатком данного цифрового синтезатора частот является недостаточная фазовая стабильность в диапазоне частот перестройки из-за противоречивых требований к частотному дискриминатору по расширению его дискриминационной характеристики при сохранении высокой чувствительности.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является цифровой синтезатор частот, содержащий соединенные в кольцо управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, первый импульсно-фазовый детектор и фильтр нижних частот, последовательно соединенные опорный генератор и делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, выход которого подключен к другому входу первого импульсно-фазового детектора, а также последовательно соединенные второй импульсно-фазовьй детектор и фильтр верхних частот, выход которого подключен к другому входу управляемого генератора

Однако известный цифровой синтезатор частот также имеет недостаточную фазовую стабильность выходных колебаний.

Цель изобретения - повьшение фазовой стабильности выходных колебаний.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой синтезатор частот, содержащий соединенные в кольцо

178402

управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, первый импульсно-фазовый детектор и фильтр нижних частот, после, доватёльно соединенные опорный генератор и делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, выход которого подключен к другому входу первого импульсно-фазовогО детектора, JQ а также последовательно соединенные второй импульсно-фазовый детектор и фильтр верхних частот, выход которого подключен к другому входу управляемого генератора, введен D-триггер, тактовый вход и выход которого соот-. ветственно соединены с выходом управляемого генератора и перв входом второго импульсно-фазового детектора, второй вход которого объединен с информационным входом D-триггера и подключен к выходу опорного генератора.

На чертеже приведена структурная электрическая схема цифрового синтезатора, частот.

Цифровой синтезатор частот содержит управляемый генератор 1, делитель 2 11астоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД), первый импульсно-фазовый детектор (ИФД) 3, фильтр 4 нижних частот (ФНЧ), втоЧ рой ИФД 5, фильтр 6 верхних частот (ФВЧ), опорный генератор 7, делитель 8 частоты с фиксированным коэффиЦиентом деления (ДФКД), D-триггер 9. 5 Цифровой синтезатор частот работает следующим образом.

Управляемый генератор 1, ДПКД 2, первый ИФД 3 и ФНЧ 4 образуют кольцо фазовой автоподстройки управляемого генератора 1, D-триггер 9, второй ИФД 5, ФВЧ 6 образуют кольцо высокочастотной фазовой коррекции. На вход первого ИФД 3 поступает сигнал с ДПКД 2, при этом происходит дискретизация паразитной фазовой модуляхрш (ПФМ) управляемого генератора 1 фронтами импульсов с выхода ДПКД2, и если частота ПФМ.больше удвоенной частоты дискретизации то информация 0 о ней теряется, и в спектре выходного сигнала цифрового синтезатора частот появляются побочные составляющие, кратные шагу перестройки При этом шаг перестройки соответствует удвоен5 ной частоте дискретизации, так как информацию несут оба фронта выходных импульсов ДПКД 2. Таким образом, теряется информация о ПШ с частотами

/2.К,

ПФ/и

%пкд

где К - коэффициент деления ДПКД 2; jirtKA выходная частота ДПВД 2.

Для восстановления информации о 5 ПФМ в кольце фазовой коррекции сигнал опорного генератора 7 с высокой фазовой стабильностью модулируется по фазе сигналом управляемого генератора 1 с помощью D-триггера 9. 10

Модуляция осуществляется следующим образбм.

При смене информации на информационном входе D Остриг гер .9 переводится в очередное состояние импульсом15 на тактовом входе С. В результате фронты импульсов с опорного генератора 7 меняют свое положение в соответстви с ПФМ. Очеввдно, что в процессе фазовой модуляции опорного 20 сигнала происходит дискретизация ПФМ сигнала; управляемого генератора 1 с удвоенной частотой опорного генератора 7. Частота дискретизации выбирается из расчета получения нужной 25 полосы пропускания кольца фазовой автоподстррйки частоты и может быть любой.

Таким образом, .вся информация о ПФМ сигнала управляемого генератора зо 1 восстанавливается в кольце фазовой автоподстройки, а уровень фазовых йумов на выходе :синтеэатора (в полоce фазовой автоподстройки) определяется только шумами опорного генератора 7, который выбирается высокостабильным.

. В процессе перестройки в диапазон частот кольцо высокочастотной Koppeifции не оказывает влияния на работу синтезатора, так как частота импульсов с выхода р-триггера 9 всегда соответствует частоте сигнала опорног генератора 7 и биений на выходе второго ИФД 5 не образует.

Таким образом, предлагаемый цифровой синтезатор частот обладает более высокой фазовой стабильностью по сравнению с известным, так как осуществляется модуляция по фазе сигнала опорного генератора 7 сигналом управляейрго генератора 1, что позволяет восстановить потерянную информацию о ПФМ выходного сигнала в кольце фазовой автоподстройки и улучшить ее фильтрующие свойства.

Пpeдлaгae в Iй цифровой синтезатор частот.с глубокой обратной связью в цепи высокочастотной фазовой коррекции позволяет довести уровень шумов и побочных составляяицих спектра Ьыходного сигнала до овня шумов высококачественных кварцевых генераторов, т.е. порядка 140-150 дБ. При этом кольцо высокочастотной коррекции выполнено предельно просто и не влияет на скорость перестройки с частоты на частоту.

Н

ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ, содержащий соединенные в кольцо управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, первый импульсно-фазовый детектор и фильтр нижних частот, последовательно соединенные опорный генератор и делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, выход которого подключен к другому входу первого импульсно-фазового детектора, а также последовательно соединенные второй импульсно-фазовый детектор, и фильтр верхних частот, выход которого подключен к другому входу управляемого генератора, отличаю- : щи и с я -тем, что, с целью пов ения фазовой стабильности выходных колебаний, введен D-триггер, тактовый вход и выход которого соответственно соединены с выходом управляемого генератора и первым входом второго импульсно-фазового детектора, второй вход которого, объединен с информационным входом D-триггера и подключен к выходу опорного генератора.