Синтезатор частот Советский патент 1988 года по МПК H03L7/18 

00

ел

оо

I Изобретение относится к радиотехник ; J1 может быть использовано в устройствах Сформирования частот с фазовой автопод- Стройкой.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

На чертеже представлена электрическая структурная схема синтезатора частот, i Синтезатор частот содержит опорный генератор 1, фазовый дискриминатор (ФД) 2, датчик 3 нулевой разности частот, сумматор ft, блок 5 выборки-запоминания (БВЗ), преобразователь 6 частоты, усилитель 7 постоянного тока, управляемый фильтр 8 нижних частот, управляемый генератор 9, вычита- тель 10. При этом БВЗ 5 состоит из первого ключа 11, второго ключа 12 и конденсатора 13.

Синтезатор частот работает следующим Ьбразом.

I Когда колыдо фазовой автоподстройки находится в синхронизме, разность частот колебаний опорного генератора 1 и преобра- ювателя 6 частоты равна нулю. При этом ла выходе датчика 3 нулевой разности формируется сигнал низкого уровня, которым управляемый фильтр 8 переключен в со- {;тояние с большей постоянной времени, пер- ый ключ 11 БВЗ 5 открыт, а второй ключ }2 БВЗ 5 закрыт.

I При поступлении команды на перестрой- ky частоты изменяется настройка преобразователя 6 частоты и соответственно изме- |1яется настройка управляемого генератора , изменяется состояние выхода датчика 3 нулевой разности на высокий уровень. Этим (|;игналом постоянная времени управляемого фильтра 8 переключается на минимальное $начение, запирается первый ключ 11 и от- Крывается ключ 12. Уменьшение постоянной времени управляемого фильтра 8 приводит к |)асширению полосы захвата кольца фазовой йвтоподстройки и ускорению захвата по час- tOTe, что после захвата по частоте вызывает колебательный процесс захвата по фазе, при котором частота управляемого генератора 9 периодически проходит через требуемое значение, а разность частот колебаний опорного генератора 1 и колебаний с выхода преобразователя 6 частоты через нуль. При этом напряжение на управляющем входе управляемого генератора 9 отстает по фазе от напряжения на выходе ФД 2 за счет фазо- аых сдвигов в управляемом фильтре 8.

В момент прохождения разности частот через нуль изменяется состояние выхода датчика 3 нулевой разности и происходит переключение постоянной времени управляемого фильтра 8 на максимальное значение. Это приводит к изменению характера переходного процесса с колебательного на апериодический и к замедлению отработки остав

0

5

0

5

0

5

шейся разности напряжений на выходе ФД 2 и входе управления управляемого генератора 9.

Одновременно с переключениемпостоян- ной времени управляемого фильтра 8 в БВЗ 5 запирается второй ключ 12 и открывается первый ключ 11, до этого момента на конденсаторе 13 отслеживалось разностное напряжение с выхода вычитателя 10. После переключения первого 11 и второго 12 ключей напряжение на конденсаторе 13 фиксируется и подается на вход сумматора 4, в результате напряжение на выходе сумматора 4 становится таким, что напряжение на входе управляемого фильтра 8 становится равным напряжению на его выходе (происходит компенсация разности напряжений на выходе ФД 2), перезаряд емкости управляемого фильтра 8 прекращается и прекращается изменение частоты управляемого генератора 9, а так как частота управляемого генератора 9 в момент переключения равна номинальному значению, то переходный процесс на этом заканчивается. Продолжительность перестройки при таком управлении равна времени до первого нуля разности частот, т.е. определяется параметрами колебательности переходного процесса кольца фазовой автоподстройки, его периодом и амплитудой. Предельные значения этих параметров достигаются при выполнении условий самовозбуждения кольца фазовой автоподстройки.

Напряжение на выходе вычитателя 10 определяется следующим образом. При закрытом первом ключе 11 на второй вход сумматора 4 подается нулевое напряжение

)44ц ивг1П(.фд ivvrtT ,

при открытом первом первом ключе 11 и закрытом втором ключе 12

UBX.PHU ( и-вых.фдUpblx.tpHU ) К-упТ

где U8x.pHu,UBt«. спряжение входе и выходе управляемого фильтра 8 соответственно;

Usfca., на пряжение на выходе ФД2; Купт-коэффициент усиления УПТ

7. Так как требуется U-B).PHU Uet«.pi.(u , то

(Uebix.Tft Ubb«.pHu ) ,

и окончательно

въге. i:pHH

и

fibjx УПТ ЦВЫХУМЦ

JVyrTT

где UBW;(- напряжение на выходе вычитателя 10; UBWK.W T напряжение на выходе УПТ 7.

Таким образом, синтезатор частот сокращает длительность переходного процесса при перестройке частоты до (0,1-0,5) , где - постоянная времени управляемого фильтра 8.

Формула изобретения

Синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные опорный генератор и фазовый дискриминатор, последовательно соединенные усилитель постоянного тока, управляемый фильтр нижних частот, управляемый генератор и преобразователь частоты, выход которого подключен к второму входу фазового дискриминатора и к первому входу датчика нулевой разности частот, второй вход и выход которого подсоединены соответственно к -выходу опорного генератора и

0

к управляющему входу управляемого фильтра нижних чыстот, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, между выходом управляемого фильтра нижних частот и входом усилителя постоянного тока введены последовательно соединенные вы- читатель, блок выборки-запоминания и сумматор, второй вход которого подключен к выходу фазового дискриминатора, управляющий вход блока выборки-запоминания соединен с выходом датчика нулевой разности частот, а второй вход вычитателя подсоединен к выходу усилителя постоянного тока.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение быстродействия. Устр-во содержит опорный г-р I, фазовый дискриминатор 2, датчик 3 нулевой разности частот, преобразователь 6 частоты, у-ль 7 постоянного тока, управляемый фильтр 8 нижних частот, управляемый г-р 9. Введены сумматор 4, блок 5 выборки-запоминания, содержащий ключи И и 12 и конденсатор 13, и вычитатель 10. Ког.аа кольцо ФАП находится в синхронизме, разность частот колебаний г-ра I и преобразователя 6 равна нулю. На выходе датчика 3 фор.ми- руется сигнал низкого уровня, к-рым фильтр 8 переключен в состояние с большой юстоян- ной времени. Ключ II открыт, ключ 12 закрыт. При поступлении команды на перестройку частоты изменяется настройка преобразователя 6 Н соответственно настройка г-ра 9. Состояние датчика 3 изменяется на высокий уровень. Этим сигналом постоянная времени фильтра 8 перек.чючается на мин. значение. Запирается ключ II, открывается ключ 12. Уменьшение постоянной времени фильтра 8 приводит к расширению по. юсы захвата кольца Ф. ХП и ускорению захвата по частоте, что вызывает ко,1ебательнып процесс захвата по фазе. I и. к « сл