Синтезатор частот Советский патент 1988 года по МПК H03L7/18 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах радиолокации и радионавигации и технике связи.

Целью изобретения является повышение спектральной чистоты выходных колебаний.

На чертеже изображена структурная электрическая схема синтезатора частот.

Синтезатор частот содержит опорный генератор 1, фазовый детектор 2, делитель 3 частоты с дробноперемен- ным коэффициентом деления (ДДПКД), управляемьй генератор 4, блок 5 выделения постоянной составляющей (БВПС). фильтр 6 нижних частот. При этом БВПС содержит сумматор 7 кодов, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 8, первый регистр 9 памяти, первый 10 и второй 11 умножители кодов, блок 12 весовых коэффициентов (БВК), второй регистр 13 памяти, цифроаналоговый преобразователь (IWI) 14.

Синтезатор частот работает следующим образом.

Частотой управляемого генератора 4 упращгяет постоянная составляющая на выходе фазового детектора 2, спектр колебаний на выходе которого имеет сложную форму. В нем, кроме постоянной составляющей, имеются гармоники, обусловленные пилообразным характером напряжения на выходе фазового детектора 2. Уровень паразитного отклонения фазы выходных колебаний управляемого генератора 4 определяется переменной составляющей выходного напряжения фазового детектора 2. При этом паразитные гармоники на выходе фазового детектора 2 кратны частоте пилообразного напряжения и интенсивность этих гармоник определяется коэффициентами ряда Фурье. Кроме того, форма пилообразного напряжения изменяется в зависимости от синтезируемой частоты, при этом изменяется также и постоянная составляющая пилообразного напряжения. Чтобы улучшить .спектр выходных колебаний синтезатора частот, необходимо исключить из спектра выходных колебаний фазового детектора 2 гармоники, для этого выходной сигнал фазового детектора 2 подается на второй вход БВПС 5. Запуск АЦП 8 осуществляется в моменты времени t, t,,..., t , определяемые частотой опорного генератора 1. Пере

ключение частоты в петле фазовой ав- топодстройки частоты происходит путем изменения коэффициента деления ДЦПКД 3 на интервале времени {t,, т.е. за период пилообразного напряжения несколько раз устанавливается коэффициент деления (N + 1) и (п - К) раз - коэффициент деления. N, где п - отношение периода пилообразного напряжения Т к периоду частоты опорного генератора 1 TC,.

п

t h - to

-i-t-1

- t

foCth - to).

где fg частота опорного генератора 1 .

Моменты t к переключения коэффициента деления определяются кодом частоты, поступающим на установочные выходы ДЦПКД 3. Моменту переключения коэффициента деления с. (N + 1) на N соответствует максимум пилообразного напряжения на выходе фазового детектора 2. Параллельные коды напряжений А,- с выхода АЦП 8 подаются на первый умножитель 10, куда одновременно подаются сигналы 1, с БВК 12.

Весовые коэффициенты 1, записанные в БВК 12, определяются в соответствии с формой пилообразного напряжения на выходе фазового детектора 2 на разных частотах для всех рабочих частот и могут быть вычислены по формуле

К , . ,.

1 к

J-

0

5

0

5

1;

П - К

2(п-Т)

i К + 1,...,п-1,

где п - число отсчетов за период пилообразного напряжения; К - число отсчетов от начальной точки периода пилообразного напряжения до ее максимума. БВК 12 может быть выполнен в виде счетчика двух постоянных запоминающих устройств (не показаны), в одном из которых хранятся весовые коэффициенты для всех рабочих частот, а в другом постоянном запоминающем устройстве хранятся таблицы весовых коэффициентов (1 - Ij). Если последо- вательно обращаться с помощью счетчика по известным адресам, то на выходах постоянных запоминающих устройств получается таблица весовых коэффициентов для выбранной частоты. Начальная установка счетчика производится

в моменты времени tg импульсами с выхода ДЦПКД 3. Начальньш адрес в БВК 12 задается с установочного входа, и этот адрес определяет номер таблицы весовых коэффициентов (выбранную частоту). Переключение счетчика в составе БВК 12 производится импульсами с опорного генератора 1.

На выходе первого умножителя 10 получают произведение А-1. Отсчет напряжения А в начале периода пилообразного напряжения в момент времени tp по команде с ДДПКД 3.запоминается во втором регистре 13, а затем умножается во втором умножителе 11 на коэффициент (1 - 1ц). На выходе второго умножителя 11 получают произведение А ,(1 - 1,). Произведения кодов ,- и AO(I,- 1;) поступают на вход сумматора 7, на выходе которого получают набор кодов, описывае- формулой

Ь АО + (А; - АО)

1.

С учетом выражения для 1 - на выхо-25 де сумматора 7 получают следующие числа:

;-|т-(А,-А,)+А«, i 1К;

),,

Vп - 1.

Эта формула определяет выборочные значения постоянной составляющей Ь- пилообразного напряжения на выходе фазового детектора 2. Числа Ь. запо-

ются в первом, регистре 9 и в ЦАП реобразуются в напряжение, коточерез фильтр 6 управляет управым генератором 4.

аким образом, весовая обработка 40 дного напряжения фазового детек2 позволяет исключить из спектыходного напряжения синтезатора от гармоники в1-1да и таобразом уменьшить уровень побоч- 45 составляющих в спектре выходного бания. рм у л а из обретения

Синтезатор частот, содержащий поовательно соединенные фильтр ниж-50

Составитель Ю.Ковалев Техред Л.С.ердюкова

них дели коэф тект выхо вход деле вый подк выхо реме ходу филь ча повы ного деле ключ а бл ляющ но с обра дов гист прео анал I соед тора дине рой кото ка в такт ти о блок ся и стоя цифр втор янно вого рым енто нен вого тьим ной вого блок щей.

актор Е.Копча

0

5

0

5

0

5

0 5

0

них частот, управляемый генератор, делитель частоты с дробнопеременным коэффициентом деления и фазовый детектор, а также опорный генератор, выход которого подключен к второму входу фазового детектора, и блок выделения постоянной составляющей, первый и второй входы и выход которого подключены соответственно к второму выходу делителя частоты с дробнопеременным коэффициентом деления, к выходу фазового детектора и к входу фильтра нижних частот, отличающийся тем, что, с целью повыгаения спектральной чистоты выходного сигнала, третий вход блока выделения постоянной составлякядей подключен к выходу опорного генератора, а блок вьщеления постоянной составляющей выполнен в виде последовательно соединенных аналого-цифрового преобразователя, первого умножителя кодов , сумматора кодов, первого регистра памяти и цифроаналогового преобразователя, при этом выход аналого-цифрового преобразователя I соединен с вторым входом сумма- тора кодов через последовательно соединенные второй регистр памяти и второй умножитель кодов, к второму входу которого подключен первый выход бло- ка весовых коэффициентов, при этом тактовый вход второго регистра памяти объединен с управляющим входом блока весовых коэфбициентов и является ипёрвьк входом блока выделения постоянной составляющей, вход аналого- цифрового преобразователя является вторым входом блока выделения постоянной составляющей, второй вход первого умножителя кодов соединен с вторым выходом блока весовых коэффициентов, тактовый вход которого объединен с тактовым входом аналого-цифрового преобразователя и является третьим входом блока выделения постоянной составляющей, выход цифроаналогового преобразователя является выходом блока вьщеления постоянной составляющей.

Корректор И. Муска

Изобретение относится к области .радиотехники и м.б. использовано в системах радиолокации и радионавигации и технике связи. Цель изобретения - повышение спектральной чистоты выходных колебаний. Устр-во содержит опорный г-р 1, фазовый детектор 2, делитель частоты с дробнопеременным коэф. деления 3, управляемый, г-р 4, блок вьщеления постоянной составляющей (ББПС) 5, фильтр 6 нижних частот. При этом БВПС 5 содержит сумматор 7 кодов, А1|П 8, регистры памяти 9, 13, умножители кодов 10, 11, блок весовых крэф. 12, ЦАП 14. Весовая обработка выходного напряжения фазового детектора 2 позволяет исключить из спектра выходного напряжения синтезатора частот гармоники вида и таким образом уменьшить уровень побочных составляющих в спектре выходного колебания. 1 ил. i СЛ со со О5 ю со