Синтезатор частоты Советский патент 1987 года по МПК H03B19/00 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в цифровых радиосистемах передачи информации, в измерительной технике, а также в цифровых системах фазовой автоподстройки.

Целью изобретения является повышение спектральной чистоты выходных колебаний.

На фиг,1 представлена электрическая структурная схема синтезатора частоты; на фиг,. - формирователь управляющих сигналов, пример выполнения.

Синтезатор частоты содержит регистр кода частоты, первый 2 накапливающие сумматоры (не), формирователь 4 управляющих сигналов и цифро- аналоговый фазовращатель 5. При этом формирователь 4 содержит дешифратор 6 двоичного трехразрядного кода, первый 7 и второй 8 D-триггеры, первый 9, второй 10 и третий 11 элементы ИЛИ, элемент 3 И-ИЛИ 12 и элемент И 13.

Синтезатор частоты работает следующим образом.

Код частоты, хранящийся в регистре 1 поступает на вход первого НС 2. Этот код с тактовой частотой F прицательного порога -П2. На втором выходе второго НС 3 появляется импульс переполнения С2, а во втором НС 3 остается остаток. При П1 П2 и неиз- менном числе, хранящемся в первом НС 2 и равном П 1/2, переполнение второго НС 3 происходит в каждый второй такт. Первый и второй НС 2 и 3 IQ являются реверсивными, по выполнению идентичными и могут быть выполнены, например, в виде комбинационных сумматоров, схем сравнения, D-триггеров и ключей,

15 Выходные сигналы первого и второго НС 2 и 3 поступают на входы формирователя 4, Структура формирователя 4 определяется логическими формулами, связывающими входные логические сиг- 20 налы 31, С, 32, С2 и сигналы тактовой частоты С с выходными сигналами формирователя 4 3 и С:

С СС1 + С1 + + Cf je () С; 25 3 С1 (Q2 32 + С1 СЗ

+ С1 (СЗ С2) 31 , где Сз Д {С2- (С1 СЗ ) ;

Зз Д 32} ;

оператор задержки на такт; 30 + - - операции соответственно логического умножения,сложения и отрицания.

Таблица истинности указанных логических функций имеет следующий вид:

бавляется к числу, хранящемуся в первом НС 2. При переполнении первого НС 2,на его первом выходе появляется

сигнал знака цереполнения 31 в виде сггг-т--т1

лог. 1, если код превьппает положи- Номер С1 СЗ С2 С 3 СЗ

тельный порог П 1 и в виде лог, О,

если код превыщает отрицательный порог -П1. На втором- выходе появляется импульс переполнения С1, а в пер- 40 вом НС 2 остается остаток, т.е. накопленная сумма по модулю числа П1, равного емкости первого НС 2. Если код частоты равен нулю, то в первом НС 2 хранится число, лежащее в преде- 45 лах от -П1 до П1, которое остается неизменным. Очевидно, что при этом переполнение первого НС 2 не происходит ,

Накопленная в первом НС 2 сумма 50 поступает на кодовый вход второго Не 3. Эта величина с тактовой частотой F прибавляется к коду числа, хранящемуся во втором НС 3. При его переполнении на первом выходе появля- ддПримчание: (С1 СЗ). ется сигнал знака переполнения 32 вЗнак X означает,

виде лог, 1, если код превышаетчто значение логиположительный порог П2, и в видеческой величины нелог, О, если код числа меньще отри-существенно.

цательного порога -П2. На втором выходе второго НС 3 появляется импульс переполнения С2, а во втором НС 3 остается остаток. При П1 П2 и неиз- менном числе, хранящемся в первом НС 2 и равном П 1/2, переполнение второго НС 3 происходит в каждый второй такт. Первый и второй НС 2 и 3 являются реверсивными, по выполнению идентичными и могут быть выполнены, например, в виде комбинационных сумматоров, схем сравнения, D-триггеров и ключей,

Выходные сигналы первого и второго НС 2 и 3 поступают на входы формирователя 4, Структура формирователя 4 определяется логическими формулами, связывающими входные логические сиг- налы 31, С, 32, С2 и сигналы тактовой частоты С с выходными сигналами формирователя 4 3 и С:

С СС1 + С1 + + Cf je () С; 3 С1 (Q2 32 + С1 СЗ C2 33-i+ С1 (СЗ С2) 31 , где Сз Д {С2- (С1 СЗ ) ;

Зз Д 32} ;

оператор задержки на такт; + - - операции соответственно логического умножения,сложения и отрицания.

Таблица истинности указанных логических функций имеет следующий вид:

3,1

Формирование сигналов 3 и С осуществляется следующим образом.

При отсутствии переполнения первого НС 2, что соответствует , из- менение фазы происходит в случае, когда есть переполнение второго НС 3 (С2 1). Направление изменения фазы (увеличение или уменьшение) определяется знаком переполнения 32, После изменения фазы в текущем такте, в следующем такте осуществляется обратное по знаку изменение фазы, если в следующем такте нет переполнения второго НС 3, Если же переполнение вто- роге НС 3 происходит и в следующем такте, то изменения фазы нет (положительные и отрицательные изменения фазы компенсируются)..

При наличии переполнения первого НС 2 в текущем такте, изменение фазы осуществляется каждый раз, кроме случая, когда происходит компенсация изменения фазы за счет,

В цифроаналоговом фазовращателе 5 осуществляется увеличение (уменьшение фазы выходного сигнала на J cf . В состав цифроаналогового фазовращателя 5 входит реверсивный счетчик (не показан). Число, записанное в реверсив- ном счетчике, определяет значение фазы выходного сигнала по отношению к фазе опорного тактового сигнала, поступающего на тактовый вход цифро- аналогового фазовращателя 5,

Изменение числа в цифроаналоговом фазовращателе 5 осуществляется .при подаче импульса на его вход синхронизации, причем направление изменения числа определяется уровнем логическо- го сигнала на его знаковом входе.

При поступлении импульса на синхро вход цифроаналогового фазовращателя 5 происходит изменение числа, храня- щегося в реверсивном счетчике цифро- аналогового фазовращателя 5, на единицу, что, в свою очередь, ведет к изменению фазы выходного сигнала цифроаналогового фазовращателя 5 на Л i,

Q

о

5 о

5

А54

Таким образом, фаза синтезируемого, колебания изменяется в течение времени между соседними импульсами переполнения так, что в среднем ее значение близко к линейному закону изменения фазы, что приводит к расщирению спектра фазовых флюктуации и к уменьшению их спектральной плотности мощности в области низких частот. Это облегчает сглаживание фазовых флюктуации с помощью фильтров, а также уменьшает ошибки при фильтрации синтезированного колебания с помощью систем фазовой автоподстройки.

Формула изобретения

Синтезатор частоты, содержащий по- следова тельно соединенные регистр кода частоты и первый накапливающий сумматор и цифроаналоговьй фазовращатель, тактовьй вход которого объединен с тактовым входом первого накапливающего сумматора и является тактовым входом синтезатора частоты, отличающ Ийся тем, что, с целью повьш1ения спектральной чистоты выходных колебаний, в него введены второй накапливающий сумматор и формирователь управляющих сигналов, при этом кодовый выход первого накапливающего сумматора подключен к кодовому входу второго накапливающего сумматора, тактовый вход которого объединен с тактовыми входами формирователя управляющих сигналов и цифроаналогового фазовращателя, знаковый выход и выход переноса первого накапливающего сумматора соединены соответственно с первым и вторым входами формирователя управляющих сигналов, знаковый выход и выход переноса второго накапливающего сумматора соединены соответственно с третьим и четвертым входами формирователя управляющих сигналов, первьй и второй выходы которого подключены соответственно к знаковому входу и входу синхронизации цифроаналогового фазовращателя.

такп

Редактор А„Ворович

Составитель Ю,Ковалев

Техред и.Верес Корректор В БутягаЗаказ 5126/50 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

Фиг. 2

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение спектральной чистоты вькодных колебаний. Устройство содержит регистр 1 кода частоты, накапливающие сумматоры 2 и 3, формирователи 4 управляющих сигналов, цифроаналоговый фазовращатель 5. Фаза синтезируемого колебания изменяется в течение времени между соседними импульсами переполнения так, что в среднем ее значение близко к линейному закону изменения фазы, что приводит к расширению спектра фазовых флюктуации и к уменьшению их спектральной плотности мощности в области низких частот. Это облегчает сглаживание фазовых флюктуации с помощью фильтров, а также уменьшает ошибки при фильтрации синтезированного колебания с помощью систем фазовой автоподстройки, 2 ил. 1 табл. ; s.1