Синтезатор частот Советский патент 1987 года по МПК H03L7/18 

1- 12

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в приёмопередающей аппаратуре в качестве высокостабильного возбудителя или гетеродина.

Цель изобретения - повышение спектральной чистоты выходного сигнала.

На чертеже представлена структурная электрическая схема синтезатора частот.

Синтезатор частот содержит перестраиваемый генератор 1, управляемый делитель 2 частоты, блок 3 управле

ния, опорный генератор 4, цифроана- логовый преобразователь (ЦАП)5, фильтр нижних частот (ФНЧ) 6, фазовый детектор 7, источник 8 тока, первый конденсатор 9, ключ разряда 10, ключ выборки 11,. истоковый повторитель 12, второй конденсатор 13,

Синтезатор частот работает следу- юпщм образом.

Величина генерируемой перестра- иваемым генератором 1 частоты f., определяется из соотношения

х

к.

где f

on

частота опорного генератора 4; К о - коэйзфициент деления часто3„

ты управляемого делителя / Величина К задается в двоичном коде с помощью блока управления 3, одновременно в ЦАП 5 код величины К преобразуется в некоторое, пропорциональное величине К„, управляющее постоянное напряжение i „Р которое поступает на одну из обкладок первого конденса тора 9. Одновременно первый конденсатор 9 заряжается стабильным током от источника тока 8. Процесс заряда первого конденсатора 9 оканчивается в момент прихода импульса частотой f с опорного генера- on

тора 4, Этот импульс открывает ключ разряда 10 и разряжает первый конденсатор 9 до практически нулевого

остаточного напряжения. I

В этом случае на первом конденса- саторе 9 формируется пилообразное напряжение амплитудой

и iT,/Cq,

где I - величина тока заряда первого конденсатора 9 от источника тока 8;

Т - период опорной частоты fg

Sопорного генератора 4| величина емкости первого конденсатора 9.

Причем,-на первом конденсаторе 9 формируется величина U, приподнятая относительно общей шины питания

на величину U

Чпр

В

входу ключа выборки дывается напряжение

и и

ЧПР

+ и

При поступлении импульса выборки

частотой -f с выхода управляемого J5 делителя 2 на управляющий вход ключа выборки 11 на выходе этого ключа появляется напряжение U , пропорциональное мгновенному значению величины и. Второй конденсатор 13 запоми 20 нает эту величину U и через истоковый повторитель 12 и ФНЧ 6 передает это напряжение на управляющий вход перестраиваемого генератора 1. При

совпадении частот f и f в системе nfох

- фазовой автоподстройки наступает установившийся реяотм работы (режим захвата), при котором величина -U определяется фазовым сдвигом между fp и f. При неизменном значении

30 К а приращение величины U (изменение величины и) обуславливается составляющей и , так как величина U

апр

Const при К„ Const. Таким обраа

зом, подключение выхода ЦАП 5 к пер- 35 вому конденсатору 9 указанным способом, обеспечивает получение грубой подстройки частоты f до вели чины f за счет величины , после чего в системе фазовой автоподстрой40 ки наступает захват и наступает режим фазовой автоподстройки с помощью составляющей U. Отличительная особенность в работе предлагаемого устройства заключается в том, что

45 шумы с выхода ЦАП 5 не переносятся непосредственно через вход управлеНИИ на спектр выходного сигнала перестраиваемого генератора 1, а проходят через фазовьш детектор 7,

50 а именно через ключ выборки 11, истоковый повторитель 12 и ФНЧ 6. При этом, перенос шумов сопровождается процессом квантования в ключе выборки 11,

55

При этом, подключение другого вывода первого конденсатора 9 к выходу ЦАП 5 уменьшает влияние шумов последнего на спектр выходного сиг3

нала, так.как эти шумы претерпевают преобразование в фазовом детекторе, .при котором уменьшается степень их воздействия на управляющий элемент перестраиваемого генератора. В результате воздействия шумов ЦАП 5 на фазовый детектор 7 типа выборка-запоминание выходной сигнал последнег

имеет ступенчатую форму. I

Полагая шум на выходе ЦАП лым с дисперсией , можно записать спектральную плотность (ее непрерывную часть) выходного сигнала фазового детектора в виде

q , nS-i

G ЛИч---2-)

л() 7.

где Т - период опорной частоты.

Таким образом, при преобразовании выходного сигнала ЦАП 5 в фазовом детекторе 7 высокочастотные составляющие шумов ЦАП. 5 существенно подавляются за ёчет фильтрующего действия функции вида , (sinx/x) что позволяет улучшить спектральную чистоту вьЕХодного сигнала синтезатора частот при сохранении высокого быстродействия перестройки с одной частоты на другую.

Составитель Ю. Ковалев Редактор И. Сегляник Техред В.Кадар Корректор А. Обручар

Заказ 7459/58 Тираж 899Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

839644

Формула изобретения

Синтезатор частот, содержащий соединенные в кольцо перестраиваемый

5 генератор, управляемый делитель частоты, фазовый детектор и фильтр нижних частот, опорный генератор, выход которого соединен со вторым входом фазового детектора, последовательно

fO соединенные блок управления и цифро- аналоговый преобразователь, управляющий вход управляемого делителя частоты подключен к выходу блока управления, при этом фазовый детектор выf5 полней в виде фазового детектора типа выборка-запоминание и содержит последовательно соединенные ключ раз- ряда, ключ выборки и истоковый повторитель, источник.тока,выход которо0 го объединен с первым выводом первого конденсатора и подключен ко входу ключа выборки, второй конденсатор, который подключен к выходу ключа выборки, при этом управляющий вход

25 ключа выборки, управляющий вход

ключа разряда и выход истокового повторителя являются соответственно первым и вторым входом и выходом фазового детектора, отличающий30 с я тем, что,, с целью повьппения

спектральной чистоты выходного сигнала, выход цифроаналогового .преобразователя соединен со вторым выводом первого конденсатора.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение спектральной чистоты выходного сигнала. Устройство содержит перестраиваемый г-р 1, управляемый делитель 2 частоты, блок 3 управления, опорный г-р 4, ЦАП 5, фильтр 6 нижних частот, фазовый детектор 7, источник 8 тока, два конденсатора 9 и 13, ключ 10 разряда, ключ 11 выборки,истоковый повторитель 12.Пр1И преобразовании выходного сигнала ЦАП 5 в фазовом детекторе 7 ВЧ составляющие шумов ЦАП 5 существенно подавляются за счет фильтрующего действия функции вида (sinx/x), что позволяет улучшить спектральную чистоту выходного сигнала устройства при сохранении высокого быстродействия перестройки с одной частоты на другую. 1 ил. ts9 00 оо со а 4