Синтезатор частот Советский патент 1987 года по МПК H03L7/18 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных и радиопередающих устройствах и в измерительной технике.

Цель изобретения - уменьшение уровня побочных составляющих в спектре выходного сигнала.

На чертеже представлена электрическая структурная схема синтезатора частот.

Синтезатор частот содержит первый подстраиваемый генератор 1, делитель, частоты с дробным переменным коэффициентом деления (ДЦПКД) 2, первый фазовый детектор 3, первый усилитель 4 постоянного тока, первый фильтр 5 нижних частот, второй фазовый детектор 6, второй усилитель 7 постоянного тока, второй фильтр 8 нижних частот, второй подстраиваемый генератор 9,.первый сумматор 10 напряжений, третий фильтр 11 нижних частот, второй сумматор 12 напряжений, эталонный генератор 13.

Синтезатор частот работает следующим образом.

Первый подстраиваемый генератор 1 с помощью кольца автоподстройки, в состав которого входят ДДПКД 2, первый фазовый детектор 3, первый усилитель 4 и первый фильтр 5,, синхронизируется под сигнал эталонного генератора fg , причем частота первого подстраиваемого генератора 1 устанавливается равной Nf 3 J где N - коэффициент деления ДЦПЩ 2, Значения разности фаз между входными частотами первого фазового детектора устанавливается около Ti /2 из-за большого значения коэффициента усиления кольца автоподстройки. Сигнал с вьосода ДДПКД 2 подается на опорный вход второго фазового детектора 6, где сравнивается по фазе с сигналом второго подстраиваемого генератора 9,. На выходе второго фазового детектора 6 вырабатывается напряжение .ошибки, которое через второй усилитель 7 и второй (фильтр 8 приводит частоту второго подстраиваемого генератора 9 к частоте опорного колебания второго фазового детектора 6. При этом фаза выходного колебания второго подстраиваемого генератора 9- из-за высокого коэффициента усиления по кольцу обратной связи отстает от фазы опорного сигнала на величину 1Г /2.

5

0

5

Таким образом, общий фазовый сдвиг между колебаниями эталонного генератора 13 и колебаниями второго подстраиваемого генератора 9 составляет

приблизительно ir . Эти сигналы при их суммировании в первом сумматоре 10 компенсируются с точност ью до постоянной составляющей и высокочастотных компонент. Выходное напряжение первого сумматора 10 после фильтрации в

третьем фильтре 11 складывается с . эталонным сигналом. При отсутствии помех дробности, возникающих в результате работы ДДПКД 2, напряжение на выходе, третьего фильтра 11 близко к нулю и сдвига фазы эталонного сигнала не происходит. При наличии помех дробности, т.е. когда N не целое число и последовательность импульсов на выходе ДДПКД 2 становится либо нeпepиoдичeckoй, либо с периодом, равным периоду дробности, в спектре выходного сигнала ДДПКД 2 появляются низкочастотные дискретные побочные составляющие. Из-за того, что выходной сигнал ДДПКД 2 служит опорным для второго фазового детектора 6, то выходное колебание второго подстраиваемого генератора тоже имеет непе0 риодичность. Восстановление периодичности меняет полярность управляющего напряжения с выхода второго фазового детектора 11 и .ведет к восстановлению периодичности к олебаний второго

5 подстраиваемого генератора 9. Путем подбора инерционности второго фильтра 8 выбирается оптимальное время восстановления периодичности колебаний второго подстраиваемогогенера0 тора 9. При суммировании колебаний в первом сумматоре 10 нарушение периодичности ведет к возникновению разностного напряжения. Это напряжение суммируется во втором суммато5 ре 12 с эталонным колебанием, изменяя фазу опорного сигнала первого фазового детектора 3 в моменты нарушения периодичности по определенному законуS устанавливаемому вторым

0 и третьим фильтрами 8 и 11, и приводя к максимальноР компенсации составляющих дробности выходного сигнала синтезатора частот.

Требуемьш закон изменения напря5 женил на выходе второго сумматора 12 определяется динамическими характеристиками кольца автоподстройки первого подстраиваемого генератора 1 и

3 13

чем больше инерционность кольца автоподстройки, тем больше необходимо увеличивать инерционность второго и третьего фильтров 8 и 11.

На выходе первого фазового детектора 3 совместно с сигналом ошибки и сигналом об изменении фазы выходного сигнала ДДПКД 2 при появлении сигналов дробности вырабатывается противофазный сигнал компенсации сигналов дробности за счет изменения сдвига фаз сигнала эталонного генератора 13. Это напряжение, воздействуя на первый подстраиваемый генератор 1 , устанавливает выходной сигнал, равный частоте N f, а побочные составляющие из-за помех дробности компенсируются.

Таким образом обеспечивается уменьшение побочных составляющих в спектре выходного сигнала синтезатора частот без увеличения-инерционности кольца автоподстройки первого подстраиваемого генератора 1 при получении мелкого шага сетки частот. Формула изобретения

Синтезатор частот, содержащий эталонный генератор и соединенные

Редактор М.Дылын

Составитель Ю.Ковалев Техред В.Кадар Корректор М.Пожо

Заказ 2219/55 Тираж 902Подписное

ВНИИ1Ш 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

54 4

в кольцо первый подстраиваемый генератор, делитель частоты с дробным переменным коэффициентом деления, первый фазовый детектор, первый усилитель постоянного тока и первый фильтр нижних частот, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью уменьшения уровня побочных составляющих в спектре выходного сигнала, между

выходом делителя частоты с дробным переменным коэффициентом деления и вторым входом первого фазового детектора введены последовательно соединенные второй фазовый детектор, второй усилитель постоянного тока, второй фильтр нижних частот, второй подстраиваемый генератор, первый сумматор напряжений, третий фильтр нижних частот и второй сумматор напряжений,

при этом второй вход первого сумматора напряжений объединен с вторъйм входом второго сумма - тора напряжений и подключен к выходу эталонного генерато ра J а выход второго подстраиваемого генератора соединен с вторым входом второго фазового етектора.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение уровня побочных составляющих в спектре выходного сигнала. Синтезатор содержит подстраиваемые генераторы 1 и 9, делитель 2 частоты с дробным переменным коэффициег том деления, фазовые детекторы (ФД) 3 и 6, усилители 4 и 7 постоянного тока, фильтры 5, 8 и 11 нижних частот, сумматоры 10 и 12 напряжений и эталонный генератор 13. Цель достигается введением ФД 6, усилителя 7, фильтров 8 и 11, генератора 9 и сумматоров 10 и 12, с помощью которых на выходе ФД 3 совместно с сигналом ошибки и сигналом об изменении фазы выходного сигнала делителя 2 при появлении сигналов дробности вырабатывается противофазный сигнал компенсации сигналов дробности за счет изменения сдвига фаз сигнала генератора 13. Это напряжение, воздействуя на генератор 1, устанавливает выходной сигнал, а побочные составляющие из-за помех дробности компенсируются. 1 ил. (Л и 4; СП 4