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

кэ

ф

00 1Изобретение относится к радиотех нике и может использоваться для . генерахщи сетки высокостабильных ко лебаний в радиотехнических устройст вах различного назначе1шя. Известен цифровой синтезатор час тот, содержащий соединенные в коЛьц автоподстройки управляемый генератор, первый смеситель, делитель час тоты с переменным коэффициентом деления, фазовый детектор и фильтр нижних частот, а также два дрзтих кольца автоподстройки, выходы управ ляемых генераторов которых через последовательно соединенные второй смеситель и делитель частоты подклю чены к другому входу первого смесителя, а второй вход фазового детект ра соединен с йыходом опорного гене ратора ij . Однако быстродействие такого синтезатора низкое, а управляемый генератор необходимо при помощи устройств предварительной установки или устройств автопоиска предварительно подстраивать, чтобы его частота оказалась в пределах полосы захвата. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровой синтезатор частот, содержа щий соединенные в кольцо первьй управляемый генератор, делитель час тоты с переменным коэффициентом дел ния, первьй фазовый детектор и первый фильтр нижних частот, соединенные в кольцо второй управляемь1й генератор, смеситель, полосовой фильтр, второй фазовьй детектор и второй фильтр нижних частот, последовательно соер;иненные датчик опорных частот и формирователь сетки частот, выход которого подкпючен к другому входу второго фазового дете тора, а другой выход датчика опорных частот соединен с другим входом первого фазового детектора, при это выход первого управляемого генератора подключен к друго -гу входу смесителя 2 .., Однако известньй цифровой синтезатор частот имеет недостаточное быстродействие, а для его повьшения используются допопнительные устройс ва автопоиска или предварительн&й установки частоты. Цель изобретения - повьшение быс родействия и упрощение цифрового синтезатора частот. 8 Поставленная цель достигается тем, что в цифровой синтезатор частот, содержащий соединенные в кольдо первьй управляемьй генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, первьй фазовый детектор и первьй фильтр нижних частот, соединенные в койьцо второй управляемьй генератор, смеситель, полосовой фильтр, йторой фазовьй детектор и второй фильтр нижних частот, последовательно соединенные датчик опорных частот и формирователь сетки частот, выход которого подключен к другому входу второго фазового детектора, а другой выход датчика опорных частот соединен с другим входом первого фазового детектора, при этом вмкод первого упр:авляемого генератора подключен к другому входу смесителя, между высоком первого фильтра нижних частот и вторым зт1; авляющим входом второго управляемого генератора введен третий фильтр нижних частот. На чертеже изображена структурная электрическая схема цифрового синтезатора частот. Устройство содержит датчик 1 опорных частот, формирователь 2 сетки частот, первьй управляемьй генератор 3, делитель частоты с переменным коэффициентом деления {ДПКД) 4, первый фазовьй детектор (ФД) 5, первьй фильтр нижних частот (ФНЧ) 6, второй управляющий генератор 7, смеситель 8, полосовой фильтр 9, второй ФД 10, второй ФНЧ 11, третий ФНЧ 12. Цифровой синтезатор частот работает следующим образом. Датчик 1 формирует высокостабильные колебания опорных час-тот. Колебания первой опорной частоты поступают на, вход формирователя 2, который формирует колебания с частотой, определяемой кодом частоты настройки, поступающим на управляющие входы формирователя .2. При изменении кода частоты настройки выходная частота .формирователя 2 изменяется с мелким шагом и постзтает на другой вход второго ФД 10. Частота первого управляемого генератора 3 стабилизируется при помощи первого кольца фазовой автоподстройки, состоящего из ДПКД 4, первого ФД 5, первого ФНЧ 6, Установка выходной частоты первого управляемого генератора 3 осуществляется при помощи задания соответствующего кода коэффициента деления на управ3

ляюпщх входах ДПКД 4. При изменении кода коэффициента деления ДПКД 4 на выходе первого управляемого генератора 3 частота изменяется с более крупным шагом, чем на выходе формирователя 2, и поступает на второй вход смесителя 8, который входит в состав выходного суммирующего кольца фазовой автоподстройки. В состав выходного суммирующего кольца также входят второй управляемый генератор 7, полосовой фильтр 9, второй ФД 10 и второй ФНЧ 11.

Первый и второй управляемые генераторы 3 и 7 аналогичны. При регулировке цифрового синтезатора частот их настраивают таким образом, чтобы при одинаковом управляющем напряжении, подаваемом на входы управляемых генераторов 3 и 7, частота второго управляемого генератора 7 превышала частоту первого управляемого генератора 3 на величину частоты настройки полосового фильтра 9. При этом на первый вход второго управляемого генератора 7 при регулировке подают напряжение, среднее между минимальным и максимальным значениями напряжения, вырабатываемого вторым ФД. Поэтому лостоянная составляющая, выделенная третим ФНЧ 12 из управляющего напряжения первого з™|равляемого генератора 3 и поступающая на второй управляющий вход второго .управляемого генератора 7, при любой выходной частоте первого кольца фазовой автоподстрой270984

ки устанавливает частоту второго управляемого генератора 7 такой, что сигнал разностной частоты на выходе смесителя 8 всегда находится в поло5 се пропускания полосового фильтра 9, а выходное суммирующее кольцо фазовой автопод-тройки находится в режиме захвата. Второй ФД 10 сравнивает фазы колебаний с выхода полосового фильтра 9 и с выхода формироваtoтеля 2 и вырабатывает управляющее, напряжение, которое через второй ФНЧ 11 Подстраивает частоту второго управляемого генератора 7 до номинального значе1шя, равного сумме

15 частот выходных колебаний формирователя 2 ,и первого кольца фазовой автоподстройки.Таким образом, предварительная установка частоты второго управляе20мого генератора 7 при помощи напряжения с выхода третьего ФНЧ .12 устраняет необходимость сложного устройства автопоиска и существенно упрощает цифровой синтезатор частот. По25скольку при перестройке частоты первого кольца фазовой автоподстройки одновременно перестраивается второй управляемьп генератор 7 выходного кольца фазовой автоподстройки, при

30 этом не выходя из полосы захвата, то операция введения частоты второго управляемого генератора 7 в полосу захвата, на которую тратится конечное время, в предложенном цифровом

35 синтезаторе частоты отсутствует, что повышает его быстродействие.

ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ, содержащий соединенные в кольцо первьй упр;авляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, первый фазовьй детектор и первый фильтр нижних частот, соединенные в кольцо второй управляемый : генератор, смеситель,полосовой фильтр, второй фазовый детектор и второй фильтр нижних частот, последовательно соединенные датчик опорных частот и формирователь сетки частот, выход которого подключен к другому входу второго фазового детектора, а другой выход датчика опорных частот соединен с другим входом первого фазового детектора, при этом выход первого управляемого генератора подключен к другому входу смесителя, о т л и ча ющи и с я тем, что, с целью повьшения быстродействия и упрощения цифрового синтезатора частот, между выходом первого фильтра нижних частот и вторым управляющим ел входом второго управляемого генератора введен третий фильтр нижних частот.