Цифровой синтезатор частот Советский патент 1986 года по МПК H03B19/00 

Изобретение относится к радиотех- шпсе и может быть использовано в приемопередающей радиоаппаратуре и в устройствах измерения в качестве диапазонного генератора стабильных частот.

Целью изобретения является расширение диапазона синтезируемых частот

На чертеже представлена структурная электрическая схема цифрового синтезатора частот

Цифровой синтезатор частот содержит опорньм генератор 1, накопитель- ньй (НС) 2, элемент задержки 3 5, c льтиплeкcop 4, сумматор кодов 5, первый 6 и второй 7 регистры частоты. При этом НС 2 состоит из регистра памяти 8 и сумматора 9.

Цифровой синтезатор частот работает следующим образом.

Пусть в первом регист:ре 6 записано число В, а во втором регистре 7 - число А, Код числа А с выхода мультиплексора 4 поступает в накопитель- ный сумматор 2 и складывается в сумматоре 9 с содержимым регистра памяти 8 Каждый импульс от опорного генератора 1 производит запись результата суммирования - числа С - в регистр памяти 8. В результате С увеличивается до тех пор, пока не произойдет переполнения сумматора 9. При переполнении, т„е. при С-( на выходе сумматора 9 появляется .сигнал переноса, а в регистр памяти 8 на- следующем такте будет записано число Cj Cj + А - Р. По этому же тактовому импульсу сигнал переноса с выхода НС 2 проходит на выход элемента задержки 3 и переключает мультиплексор 4 На кодовой вход НС 2 с суш1атора кодов 5 начинает поступать код числа А + В и суммируется в нем

с числом С,

п-и

Поэтому на следующем

такте в регистр памяти 8 будет записано число С А В. Одно-- временно по этому тактовому импульсу срабатывает элемент задержки 3, и сигнал с его выхода переключает мультиплексор 4j так что до следующегго переполнения НС 2 на его вход поступает код числа А.

Так как после каждого переполнения накопительного сумматора 2 в течение одного периода опорной частоты на него поступает код числа А -ь В, а не AJ то эквивалентная емкость НС 2 равна P-Bj цифровой синтезатор частот позволяет получить более частую

сетку частот. Однако максимальная тактовая частота его выбирается из условий 1/(Ткс +Тр), и fj .ul/ ) где Т-,. - задержка срабатывания элемента задержки 3 по приходу тактового импульса; Т, ,

3

20

25

ЗК)

3S

40

5Ci

-Т

т.

р ) у|(, - задержка сигналов в комбинационном сумматоре, регистре и мультиплексоре соответственно. Для мно- .|п горазрядных сумматоров .

(Т т - - мс 9 э 5

Ь И fo,.c

Для изменения выходной частоты цифрового синтезатора частот следует изменить коды чисел А или В (или обоих одновременно), записанных: в первом регистре 6 и во втором регистре 7. Начиная со следующего после смены кодов переполнения НС 2, на его выходе импульсы будут следовать с новой частотой.

Остаток после переполнения НС 2, записываемый в регистр памяти 8, при любом В находится в пределах от нуля до А в отличие от прототипа в котором остаток находится в пределах от В до В А, т.е. зависит от В, Это облег чает его сопряжение с управляемым устройством задержки, часто применяемым в синтезаторе частот для уменьшения уровня побочных спектральных составляюпшх.

В качестве опорного генератора 1 может быть применен кварцевый генератор с формирователем импульсов на зьгходе. Регистры памяток 8, первый и второй регистры 6 и 7 должны иметь возможность параллельной записи поступающего кода и вывод записанного числа в параллельном коде. Сумматор кода 5 и сумматор 9 двоичные комбинационные, В качестве элемента задержки 3 может быть использован D- триггер, срабатывающий по фронту сигнала, его Б-вход подключается к выходу переноса сумматора 9, а син- хровкод - к опорному генератору 1. Мультиплексор 4 должен коммутировать многоразрядные параллельные коды чисел, поступающие с выходов второго регистра частоты 7 и второго сумматора 5,

Введение элемента задержки 3, а также и обеспечение предлагаемых связей кеж;ду элементами за счет уменьшения задержек сигнала в пвоцессе накапливающего суммирования в два раза повьштает максимальную рабочую частоту по сравнению с прототипом. Это

31231

достигается путем уменьшения суммарной задержки сигнала в НС 2 благодаря предварительному суммированию в сумматоре кодов 5 чисел, записанных в первом и втором регистрах 6 е и 7. При переполнении сумматора 9 подача на его вход суммы содержимого первого и второго регистров 6 и 7 происходит с задержкой «на один период частоты опорного генератора 1,

10

Формула изобретения

Цифровой синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные j опорный генератор и накопительный сумматор, последовательно соединен

5704 ,

ные первый регистр частоты и сумматор кодов, последовательно соединенные второй регистр частоты и мультиплексор, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона синтезируемых частот, иежду выходом накопительного сумматора и управляющим входом мультиплексора введен элемент задержки, выход мультиплексора подключен к кодовому входу накопительного сумматора, выход второго регистра частоты соединен с вторым входом сумматора кодов, выход которого подключен к второму входу мультиплексора, а выход опорного генератора соединен с тактовым входом элемента задержки.

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает расширение диапазона синтезируемых частот. В регистрах частоты 6 и 7 записываются коды чисел соответственно А и В, определякище выходные частоты цифрового синтезатора. Коды складываются в сумматоре кодов 5. Код А с регистра частоты 7 через мультиплексор 4 поступает в накопительный сумматор (НС) 2, состоящий из регистра памяти (РП) 8 и сумматора 9. Код А складывается в сумматоре 9 с содержимым РП 8. По импульсу опорного генератора 1 результат суммирования С записывается в РП 8, Когда С + А Р 2, происходит переполнение сумматора 9. Остаток после переполнения в сле- дукмцем такте записывается в РП 8. Сигнал переноса с НС 2 поступает на выход цифрового синтезатора частот, а также через элемент задержки 3 проходит на управляющий вход мультиплексора 4, переключая его. В результате -через него на НС 2 проходит код А + + В с сумматора кодов 5. В следующий такт в РП 8 записывается число Cj + А + В, а мультиплексор 4 переключается, пропуская код А, 1 ил. i (Л N9 СО сд