Синтезатор частоты Советский патент 1988 года по МПК H03L7/22 

00

ос о оо

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в различных радиотехнических системах для создания сетки частот.

Целью изобретения является повышение спектральной чистоты выходных колебаний.

На фиг. 1 11редстав,лена структурная электрическая схема синтезатора частоты; на фиг. 2 - блок управления, вариант вы- нолнения.

Синтезатор частоты .V первых

ключей 1| IH - . V первых интегрируюП1ИХ фильтров 2|, .... 2, Л фильтров нижних частот (ФНЧ) 3|, .... 3fj, ,V перестраиваемых генераторов 4|, ..., Л вторых ключей 5i. ..., 5ц, делитель 6 частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД), фазовый детектор 7. опорный генератор 8, генератор 9 пилообразного напряжения (ГПН), компаратор 10, формирователь 11 импульсов, третий ключ 12, второй интегрирующий фильтр 1,3, блок 14 управ- ,чения, задатчик 15 кода. При этом б. юк 14 управления содержит делитель 16 частоты, кольцевой регистр 17, первый элемент И 18, .V вторых элементов И 19i, ..., 19ц, О-три - гер 20.

Синтезатор частоты работает следующим образом.

В начальный момент в основном кольце фазовой автоподстройки начинает работать один из . V каналов, например первый. В этом случае с выхода фазового детектора 7 сиг нал через первый ключ поступает на первый интегрируюп1ий фильтр 2| и через 3| на вход перестраиваемого генерато)а 4; и унравляет его частотой. Выходное напряжение перестраиваемого генератора 4| через второй ключ ,5i подается на вход ДПКД 6. Б, 1агода|)я наличию первого интегрирующего фильтра 2| состояние синхронизма досги- гается фи нулевой разности фаз па входах фазово1 О детектора 7, при этом уровень напряжения на выходе второго интегрирующего фильтра 13 равен примерно среднему значению пилообразного напряжения на выходе ГПН 9, что объясняется следующим: прп переходе па предыдущую частоту (в предыдущем цикле) при отклкзчен- пом основного кольпе фазовой автоподстройки предварите,|ьно за счет обну,1ения ДГЖД 6 разность фаз сигналов на выходах опорного генератора 8 и ДПК;Д fi бы.-ia предустановлена до значения, близкого к л. в этом случае при условии близости частот на выходах опорного генератора 8 и /иТКДГ) до1Ю. 1пительное ) (фазовый детектор 7, третий к. 1юч 12, второй инге рирук1пхий фильтр 13., компаратор 10 и формирователь 11) в силу своей астатичности под- гоняег разность фаз на входах фазового детектора 7 к нулю и авто.матически де.1ает разность фаз на выходах опорного генератора 8 и формирователя 11 близкой также к л, что в свою очередь достигает

0

5

0

5

0

5

0

5

ся изменением напряжения на выходе второго интегрирующего фильтра 13 до значения, близкого к половине напряжения «пилы на выходе ГПН9.

Смена каналов подстройки происходит следуюп1им образом. По команде на перестройку с блока 14 управления одновременно происходит размыкание одного из Л первьгх ключей Ь, ..., , замкнутого в Э1ОТ момент времени, размыкание соответствующего второго ключа 5|, ,.., 5„, и замыкание одного из .V вторых ключей 5i, ..., о , (соответствующего одному из /V каналов, включаемому в режим подстройки), В эгот момент времени все .-V каналов оказываются разомкнутыми. При этом также происходит обну. 1ение ДПКД 6, причем режим обнуления длится в течепие при.мерно полупериода опорной частоты, так что с точностью до периода входпой частоты ДПКД 6 (или пескольких периодов, если выходная частота высокая) импульс па выходе /ШКД 6 появится, когда напряжение на выходе ГПН 9 достигает среднего значения. К этому же моменту времени должен закончиться переход- процесс в соответствующем втором ключе 5. ,5к .

С. учетом тою, что на выходе BTOpoixj интегрирующего фильтра 13 потенциал близок к с)еднему значению пилы, перепад пап)яжения на выходе компаратора 10 появ- .ляется (одновременно с импульсом на выходе ДПКД 6. Одповре.менно с импульсом обнуления на управляющем выходе блока 14 ,1ения фО))мируется сигнал, который замыкает третий ключ 12 и включает дополнительное ко:1ьцо автоподстройки. Пнформа- ция о разности фаз с )ыхода фазового детектора 7 иоступает через третий ключ 12 на второй интегрирую1ций фильг) 13, напряжение с выхода которого управляет iHJpo- гом компаратора 10 п, следовательно, вре- NieiiHbiM положением пмпу.:|ьсов па В1)1ходе формировате;1я 11. Так как догю.шите.пьное к();|ьцо авгоподстройки также обладает аста- тизм()м, то через lieKOTopoe время (доста- точпо малое, гюскольку ко, 1ьцо досчаючно быстр(,1лействующее, а нача;:ы)ая разность iba-; ;1ля liero мала) разность фаз на входах фазового детекто)а 7 близка к . При этом сигпа. юм с блока 14 управления трети11 ключ 12 размыкается и второй ин1егри.|ую- щий (})ильтр переходит в режим хранения, и од li о времен но замыкается соответс гвуюпщй

из Л | ерв1)1х ключей 1| 1н, и соогветсгвуюп1ИЙ перестраиваемы) генера lofi

4| 1,/ вк, 1К)чается в режим подстройки.

Так как при этом разность фаз на входах ||)азопого детектора 7 б;1Н)ка к ну.1Ю, ю пара,читные процессы в замкпут(ш ко.тьце отсутствую:, что обеспечивает низкий уровень паразитной част(;тпой моду,1яции.

Так как привязка разности фаз в момент обнуле)1ия 1ШКД 6 осуществляется с точ- ностьк) годного или нескольких ne|1l() вы

ход11()й частогы спнте.игюр.ч ЧсК юты. го изменение напряжения на выходе второго интег()ируюн1е1Ч) фильтра 13 всегда соответствует некото})ОЙ конечной ноне средне Ч) значения напряжения ГНИ У. при этом относительная величина аюй зоны огц еделяет относительную точность привяз ки разности (|)аз к момент обнулении к величине периода онорной частот111. Также происходит работа синтезатора част()ты при включении .чюбого из юследующих Л каналов.

Один из вариантов 1Я)1нолнения блока унрав,тения ||редус 1агривает г.к.тючение в него делителя 16 частоты и кольцевого регистра 7, О-т)иггера 2(1. нервого элемента И 1Н, на входы KOTOpoi o {аведены HJиe разряды делителя К). Ыа выходах ;V вто- рЬ)1х s.ieMeHTOii И 19;, .... 19м формируются сигналы управлении соответстну KJHIHX Л первых ключей 1; 1«. Г.игналы управления для задатчика lo кода и Л in.ipbix

ключей 5| 5м формируются на соответствуюп1их выходах кольцевого ре1 ис1)а 17. Входиой сигнал бл(жа управлении поступает на входы де.т .ггеля 16 и /)-т)игге- ра 20, а сигналы дли .1рс вления третьим ключом 12 и д.тя обнуления /IIIК Л tt формируются соответственно на (;дном из ;-И)хо- дов riepBOi o элемен1-а И 18 и с в)1хода /)-триг- гера 20.

Задатчик 15 кода .может быт1) niiiiKxi- нен в виде и|)еобразовате.1Я позиционного кода с выхода блока 1-1 управ.тения в соответствующий код ко :)(к)ициента Д(мения ДПКД 6, например. R качестве задатчмка 1о кода может бьггь исп;1Л1,зовано постоянное запоминаюп1ее ycTpoiicTBO.

Преимун1ество синтезатора час готы в том. что путем вве.аения .чополн1пе.:Ц)НО1 о астатического кольца автoHoj.cTройки фазы и одновременного разм1 и ания всех каналов удается но.тностью ликвидировать (|)азовое рассо- г.тасование в CJCIK HHOM кольце (})аз(1вмй авто- пoдc rj )oйки к момент его за1И)1ка.1ич, f)6yc- .1ОБленн(;е как па.()ач Г i-;) VH пе|1ех()Д11Ым;| процессами в ключах, так и петочностым

0

5

0

5

0

5

0

мо.мента перек.тючения каналов подстройки, тел самым обеспечивается пов1 11пение спек- тра.тьной nacTOTiii выходпых колебапий.

Фп/).(/.;./ и.ойоетсния

(л1нтезато) частоты, содержащий па- ралле.т1)НО включенных кана.юв, каж-дый из кото|г-пх содержит нос.чедовате.тьно соеди- ненн1 1е первый к,тюч, первый интегрируюни|й (||ильгр, фильтр нижних частот, перестраиваемый 1 ене|1агор и вгорой ключ, при ;ITOM вь1ходь1 вторых ключей .V каналов нены II подк.тючены к входу делителя час- тсл ы с переме1-ным (}1ппиентом деления, вьгход которого соединен е первым входом ()азов()го детектора, информационные входы первых к.тюче .V кана.тов обт1единены и подк.тючены к выходу фазового детектора, опорный генератор, б.ток управления и задатчик кода. которого соединен е установоч- HbiM входом де.тите.тя частоты с пере- менн1)1м коэ(})фициентом де.тения, при входы 1рав.тения B opi,x ключей каждого из .V каналов обт.едипены с соответствующими 1И)разрядными входами задатчика кода и подк.тючены к нерпой грунпе выхо- до о.тока управлепия. отличающийся тем, что. с петьк) 1:ов1)ИП(П1ии сг1екг| 1альной чис- Toriii выходньгх ко.тебаннй. между выходо.м ()ia3OBoro детекто 1а и ei o вторым входом введены нос.тедовате.пдю соеднненные т)е- тий ключ, второй интегрирую1ци11 фильтр. компаратор и формирователь импульсов, а также введсп геператор пи.юобразного напряжения, выход которого соедииен с вто- ()Ь1м входом компа|1атора. вход 1 енератора пи.тообразно| о напряжения обт.единен с входом б.тока управ.тения и подключен к выходу онорного генератора, при этом управляющий выход и выход обнуления блока управления еоот ветственно нодключен1 1 к управляющему входу третьего ключа и входу обнулепия де- .тпте.чя частоть с nepieMepiHbiM ко : ффициен- гом делении, а управ.тиющий вход первого к.тюча кажд(ио из . каналов нодк.тючены к COOT ветст вуюн1ему ) второй rpymu i ibixo.TOB б,тока TipaB.тения.

И.чобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - новышение спектральной частоты выходных колебаний. Син- тез;1тор содержит Л каналов, каждый из которых состоит из ключей 1 и 5, интегри- |)уюи1его фильтра 2, фильтра 3 нижних частот и перестраиваемого г-ра 4, а также дели тель 6 частоты с переменным коэф. деления, фазовый детектор 7, опорный г-р 8, г-р 9 пилообразного напряжения, компаратор 10, формирователь 1 1 импульсов, ключ 12, интегрирующий фильтр 13, блок управления 14 и задатчик кода 15. За счет введения дополнительного астатического кольца автоподстройки фазы, состоящего из фазового детектора 7, ключа 12, интегрирующего фильтра 13, компаратора 10 и формирователя 11, и одновременно размыкания всех каналов удается полностью ликвидировать фазовое рассогласование в основном кольце фазовой автоподстройки к моменту его замыкания, обусловленное как паразитными переходными процессами в ключах, так и неточностью момента переключения каналов подстройки. Этим обеспечивается цель изобретения. 2 ил. в (Л