Цифровой синтезатор частоты Советский патент 1985 года по МПК H03L7/18 

1 ,

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах стабилизации дискретного множества частот радиоприемной радиопередающей и измерительной техники. . .

Цель изобретения - увеличение быстродействия при перестройке в диапазоне частот.

- .;

; На чертеже представлена структур,йая элект й ская . цифрового синтезатора частоты.

Цифровой синтезатор частоты содержит генератор 1 опорной частоты, умножитель 2 частоты, смеситель 3, i перестраиваемьй генератор 4, делитель 5 частоты с постоянным коэффициентом деления, делитель 6 частоты с переменным коэффициентом деления (ДКПД), импульсный фазовый детектор 7, фильтр 8 нижних частот (ФНЧ), цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 9, формирователь 10 одиночного импульса (ФОН), инвертор 11, счетчик 12, первый 13 и второй 14 сумматоры, регистр 15, датчик 16 кода.

Цифровой х;интезатор частоты работает следующим образом.

ФОН 10, инвертор 11, счетчик 12-, первый 13 и второй 14 сумматоры, регистр 15, ЦАП 9 и датчик 16 кода образуют блок автопоиска.

В режиме синхронизма периоды следования импульсов на выходе ДПКД 6 и делителя 5 частоты равны между собой. Выходная частота цифрового синтезатора частоты равна

М f

N.f -h К - о )

вы

где N - .коэффициент умножения умножителя 2 частоты; f f - частота генератора 1 опорной частоты;

М и К г коэффициенты деления соответственно ДПКД 6 и делителя 5 частоты. Импульс с выхода ДПКД 6 с периоМдом повторения Т гIfTf посВык о тупает на сигнальный вход ФОН 10,

на выходе которого формируется импульс длительностью г, синхронизированный с опорной частотой. Этот импульс через инвертор 11 поступает на вход счетчика 12, производя его

720112

обнуление на время и разрешает счет импульсов опорной частоты f на время () . Б счетчике 12 за это время формируется двоичное число,

5 равное ), и поступает на вход первого сумматора 13. На другой вход сумматора 13 с датчика 16 кода поступает код чи9ла Р, которое равно fg(Т-С). Код числа Р поступает в инверсном коде и в первом сумма:торе 13 происходит вычитание кодов, поступающих на его входы и в режиме синхронизма на выходе первого сумматора 13 будет число, равное нулю. Это число

S во втором сумматоре 14 складывается с числом на выходе регистра 15 и каждые секунд выходным импульсом ФОН 10 результат вновь записывается в регистр 15. Следовательно, в режиме

0 синхронизма число на выходе регист ра 15 и напряжение на выходе ЦАП 9 постоянны.

ФОИ 10 необходим для исключения сбоев в работе системы автоподстрой5 ки и формирует длительность импульса , кратную периоду повторения опорной частоты fo . I

При изменении коэффициента деления

ДПКД 6 изменяется период повторения импульсов на его выходе и становится равным Т. За время (Т. -) на выходе счетчика 12. появляется число, равное f(T,-c), а на выходе первого сумматора 13 появится число, равное

5 f (Т,-Tjj) . Это число просуммируется во втором сумматоре 14 с числом, находящимся в регистре 15 и, полученная сумма следующим импульсом с выхода ФОИ 10 вновь запишется в регистре 1.5, изменив его содержимое на некоторую величину. Это приращение через ЦАП 9 изменяет частоту перестраиваемого генератора 4 в сторону уменьшения расстройки. Этот процесс

повторяется несколько раз, пока частота повторения импульсов на выходе ДПКД 6 не становится настолько близкой к f /К, что происходит захват в кольце фазовой автоподстройки и система автоподстройки вновь переходит в устойчивое состояние синхронизма.

Таким образом, при смене коэффициента деления ДПКД 6 при.перестройке , 5 по диапазону частот управ.ггяющее напряжение на выходе ЦЛП 9 ичменяется пропорционально изменрнпр) чгктоты перестраиваемого re ieii;tT( р.1 t. При 1172 этом выигрыш во времени установления пропорционален величине f -. Ммин f о Т, макс е соответственно максимальный, средний и минимальный 5 11 коэффициенты деления ДПКД ( Использование предложенного цифрового синтезатора частоты позволит уменьшить время перестройки при : одновременном снижении требований к линейности характеристики перестройки и точности начальной установки частоты по диапазону.

ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ содержащий соединенные в кольцо перестраиваемый генератор , смеситель, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, импульсно-фазовый детектор и фильтр нижних частот последовательно, соединенные генератор опорной частоты и делитель частоты с постоянным коэффициентом деления, выход которого подключен к второму входу импульсно-фазового детектора, умножитель частоты, который включен между выходом генератора опорной частоты и другим входом смесителя, счетчик и цифроаналоговый . преобразователь, выход которого подключен к управляющему входу перестраиваемого генератора, о т л и чающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия при перестройке по диапазону частот, между выходом счетчика и входом цифроаналогового преобразователя введены последовательно соединенные первый сумматор, второй сумматор и регистр, а также формирователь одиночного ш пульса, инвертор и датчик кода, выход которого подключен к второму кодовому входу первого сумматора, выход которого соединен также с вторым кодовым входом второго сумматора, вход разрещения записи реi гистра, вход инвертора и вход обнуления счетчика объединены и под(Л ключены к выходу формирователя одиночного импульса, выход инвертора с соединен с входом разрешения счета счетчика, тактовьй вход формирователя одиночного импульса объединен с тактовьм входом счетчика и соединен с выходом генератора опорной частоты, а сигнальный вход формирователя одиночного импульса подключен к выходу делителя частоты с переменным коэффициентом деления.