Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией Советский патент 1985 года по МПК H03C3/10 H03L7/16 

Изобретение относится к радиэтехнике и может использоваться в качест ве возбудителя передатчика с. частотной модуляцией и гетеродина приемника без подачи модулирующего сигнала. Известен цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией, содержащий соединенные в кольцо управляемый генератор, делитель частоты, фазовый детектор, фильтр нижних частот и управлякиций. элемент, а также последовательно соединенные интегратор и фазовый модулятор, выход которого подключен к другому входу фазов го детектора, а к другому входу фазового модулятора подключен выход опорного генератора til. Однако в таком цифровом синтезаторе частот при мелком шаге сетки частот происходит ограничение сверху полосы модулированных частот изза низкой частоты среза фильтра ниж них частот. Кроме того, при перестройке в диапазоне частот из-за изменения коэффициента деления делителя и крутизны управления управляемого генератора в больших пределах изменяется уровень девиации частоты, что приводит к нелинейным искажениям выходного.сигнала. Наиболее близким по технической сущности к предложенному является цифровой синтезатор частот с частот ной модуляцией, содержащий соединенные в кольцо первый, управляемьй генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, частотно-фазовый детектор и первый фильтр нижних частот, последовательно соединенные опорный генератор и делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, выход которого подключен к другому входу частотно-фазового детектора, а также последовательно соединенные хисточник модули рующего напряжения и управляемый аттенюатор, выход которого подсоединен к другому управляницему входу первого управляемого генера:тора 2. Однако в известном щфровомсинтезаторе частот с частотной модуляцией при работе в широком диапазоне частот значигельно меняется уров.ень девиации выходк лс частот и для точной подстройки аттенюатора необходимо при каждом-переключении частоты пода вать пробный сигнал, по которому сначала настраивается аттенюатор, а затем происходит передача полезной информации. Это значительно усложняет цифровой синтезатор частот. Цель изобретения - автоматическая стабилизация уровня девиации в диапазоне частот. Поставленная цель достигается тем, что в цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией, содержащий соединенные в кольцо первый управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, частотнофазовый детектор и первый фильтр нижних частот, последовательно соединен-, ные опорный генератор и делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, выход которого подключен к другому входу частотно-фазового детектора, а также последовательно соединенные источник модулирующего напряжения и управляемый аттенюатор, выход которого подсоединен к другому управлякщему входу первого управляемого генератора, между вторым выходом первого управляемого генератора и управляющим входом управляемого аттенюатора введены последовательно соединенные фазовый детектор, второй фильтр нижних частот, разделительный конденсатор, первый пиковый детектор и компаратор напряжения, а также введены второй пиковьй детектор и второй управляемый генератор, управляющий вход и выход которого подсоединены соответственно к выходу второго фильтра нижних частот и к второму входу фазового детектора, а второй пиковый детектор включен между выходом источника модулирующего напряжения и другим входом компаратора напряжения. На чертеже представлена структурная citeMa цифрового синтезатора частот с частотной модуляцией, Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией содержит первый управляемый генератор 1, делитель 2 частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД), частотно-фазовый детектор 3, первый фильтр А нижних частот (ФНЧ), делитель 5 частоты с фиксированным коэффициентом деления (ДФКД ), опорный генератор 6, втс рой управляемый генератор 7, фазовый детектор 8, второй ФНЧ 9, первый пиковый детектор 10, второй пиковый детектор 11, компаратор I2 напряжения, управляемый аттенюатор 13, источник 1А модулирующего напряжения, разделительный конденсатор 15. Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией работает следующим образом,. После установления режима синхронизма в кольце фазовой автоподстройки при подаче модулирующего напряжения от источника 14 через управляемый аттенюа тор 13 на модулирующий вход первого управляемого генератора 1 происходит его частотная модуляция с заданной девиацией Шдд. Второй управляемый генератор 7 идентичен первому управ- ляемому генератору 1 и переключается сопряженно с ним. Поэтому при наличии синхронизма в первом конце фазовой автоподстройки наступает синхронизм и во втором кольце фазовой автоподстройки, состоящем из второго управляемого генератора 7, фазового детектора 8 и второго ФНЧ Частоты первого и второго управЛяемых генераторов 1 и 7 равны и стабильность их определяется стабильностью опорного генератора 6. В режи ме синхронизма без подачи модулирующего напряжения- при сравнении на фазовом детекторе 8 двух одинаковых (с точностью до фазы ) колебаний на его выходе формируется медленно меня щееся .напряжение, которое через вто рой ФНЧ 9 поступает на управляющий вход второго управляемого генератора 7. подаче модулирукяцего сигнала на модулирующий вход-первого управляемого генератора 1 на выходе второго ФНЧ 9 вьщеляется также низкочастотный сигнал, который модулирует первый управляемый генератор 1, т.е. второе кольцо автоподст- ройки играет роль частотного демодулятора. Демодулированный низкочастотный сигнал с выхода второго ФНЧ 9 через разделительный конденс атор 15 (чтобы не проходила постоянная составляющая ) поступает на вход первого пикового детектора 10, на выходе которого формируется медленно меняющееся напряжение, соответствующее в каждый момент времени максимальному (пиковому) значенгао демодулированного низ кочастотного сигнала, С выхода перво го пикового детектора 10 сигнал пост пает на первый вход компаратора 12, на второй вход которого поступает си нал с выхода второго пикового детектора 11. В результате сравнения напряжений на выходе компаратора 12 образуется сигнал, поступакиций на управляющий вход управляемого аттенюатора 13, и изменяет его коэффициент передачи так, что на выходе первого управляемого генератора 1 поддерживается постоянный уровень девиации.. При этом на выходе первого пикового детектора 10 формируется напряжение, равное в каждый момент времени напряжению с выхода второго пикового детектора 11. Цифровой синтезатор частот первоначально настраивается на заданный уровень девиации путем установки определенного коэффициента передачи управляемого аттенюатора 13. При этом разность напряжений на выходе комйаратора 12 должна быть равна нулю. Затем при любых изменениях крутизны управления первого управляемого генератора 1 соответственно меняется напряжение на выходе первого пикового детектора 10. А в результате- сравнения напряжений с выходов первого и второго пиковых детектороэ 10 и П на выходе компаратора 12 формирует ся управляющий сигнал, который воздействует на управляемый аттенюатор 13 в сторону уменьшения возникшего paccort- г ласования до определенной величины. Поскольку уровень девиации частоты управляемого генератора пропорционален уровню модулирующего сигнала 11 и крутизне управле Ки,5 де К - коэф4ящие1Гт передачи управяемого аттенюатора 13, то .при :. остоянном уровне модулирующего сигала и. const, при увеличении рутизны S коэффициент передачи К олжен уменьшается так, чтобы уроень девиации остался постоянным и.- S г const. Таким образом, в предложенном ифровом синтезаторе частот обесечивае.1 автоматическая стабилиация изданного уровня девиации ри любых изменениях крутизны управяемого генератора. Это позволяет олучать частртномодулированные сигналы в широком диапазоне нения модулирующего сигнала сяткой Гц до десятков кГц и изме- г ком диапазоне синтезируе частот от де- с сохранением заданного уровня дев юиро- виации частоты. 11336476

ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ С ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ, содержащий соединенные в кольцо первый управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффи1диентом деления, частотно-фазовый детектор и первый фильтр ниижних частот, последовательно соединенные опорный генератор и делитель -частоты с фиксированным коэффициентом деления, олход- которого подключен к друго;hiy входу частотно-фазового детектора,а также последовательно соединенные источник модулирующего напряжения и управляемый аттешоатор, выход которого подсоединен к дру- гому управлякицему входу первого . управляемого генератора, отличающийся тем, что, с целью автоматической стабилизации уровня девиации в диапазоне частот, между вторым выходом первого управляемого генератора и управляющим вуодом управляемого аттенюатора введены последовательно соединенные фазовый, детектор, второй фильтр нижних частот, разделительный конденсатор. Первый пиковый детектор и компаратор напряжения, а также введены второй пиковый детектор и второй управ5 ляемый генератор, управляющий вход и выход которого подсоединены соответственно к выходу второго фильтра нижних частот и к второму входу фазового детектора, а второй пиковый детектор включен между выходом исi точника модулирующего напряжения и другим входом компаратора напряжения. ObixiHf 00 сс оь 4