Синтезатор частот Советский патент 1988 года по МПК H03L7/18 

Г7

ffcff

Pit

ie

ff Pep

- )

oM

Pit)

TH

СЛ

FJ

5

- Б

79

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнике для получения сетки стабильных частот. Цель изобретения - повышение соотношения сигнал/ помеха на выходе синтезатора частот за счет уменьшения низкочастотных составляющих сигнала фазовой автоподстройки частоты. Синтезатор содержит накапливаюпше сумматоры 1,2, 3,8,9 и 10. цифроаналоговый преобразователь 4, фильтр 5 нижних частот, управляемый гене))атор 6, триггер 7, элементы 11, 12, и 13 потоковой задержки, сумматоры 14 и 15, кодовую шину 16, шину 17 кода смещения и входную и выходную шины 18 и 19. За счет введения дополнительной модуляи ии в последствии фильтруемых частот достигается уменьшение побочных низкочастотных составляющих в выходной частоте. 1 ил. «

ffflf

(а„,,ц) а„,,ц)

4

CO

00

4;

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для получения сетки стабильных частот в приемо-передающей и измерительной аппаратуре о

Цель изобретения - повьпиение соотношения сигнал/помеха на выходе синтезатора частот за счет т еньшения низкочастотных составляюи х сигнала фазовой автоподстройки частоты.

На чертеже приведена электрическая структурная схема синтезатора частот.

Синтезатор частот содержит накапливающий сумматор (НС) 1, НС 2 и 3 соответственно старших и младших .разрядов,, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 4, фильтр 5 нижних частот, управляемый генератот 6, триггер 7, дополнительные НС В-10, элементы 11-13 потактовой задержки, первый сумматор 14, второй сумматор 15, кодовую шину 16, шину 17 кода смещения, входную и выходную шины 18 и 19. НС 1 состоит из последовательно соединенных по цепям переноса НС 3 младших разрядов и НС 2 старших разрядов

Кодовые и тактовые входы НС 2 и 3 подключены соответственно к старшим и младшим разрядам кодовой шины 16 и к входной шине 18. Выход ЦАП 4 через фильтр 5 нижних частот соединен с входом управ.ляемого генератора 6, выход которого соединен с выходной шиной 19 и с первым входом триггера 7, выход которого соединен с входом старшего разряда ЦАП 4.

Выход НС 3 соединен с входом первого из k последовательно соединенных дополнительных НС 8-1 Ос Первый и второй сумматоры 14 и 15 соег динены последовательное При этом выход переполнения второго сумматора 15 соединен с вторым входом триггера 6. Второй и третий входы второго сумматора 15 соединены соответственно с выходом НС 2 старших разрядов и с шиной 17 кода смещения, кодовый выход - с входом младших разрядов ЦАП 4о

Каждая из k-1 цепей потактовой задержки подключена к выходу переполнения i-ro дополнительного НС, где ,3.0., k , и содержит i-1 элементов 11-13 задержки. Соответствующие входы первого сумматора 14

соединены с выходами переполнения дополнительных НС 8-10 и с выходами элементов 11-13 задержки, тактовые

входы которых соединены с входной щиной 18 и с тактовыми входами НС 8-10.

Синтезатор частот работает следующим образом.

0 Старшие разряды числа а, задающего выходную частоту f. синтезатора частот, поступают с шины 16 на кодовый вход НС 2, составляющего часть полного НС 1, который такти-

5 руется импульсами с шины 18 с опорной частотой fJ. Младшие разряды . а числа а передаются на вход НС 3 младших разрядов, который по цепи переноса вьфабатывает поправку а

0 к неточному числу а на входе НС 2, На выходе последнего формируется ступенчатая пилообразная функция a(t), возрастающая на каждом такте на величину а., соответствующую

5 значению входного кода старших разрядов. Через сумматор 15 эта функция передается на вход ЦАП 4, старший разряд которого управляется сигналом q(t), снимаемым с выхода триг0 гера 7.

Аналоговый процесс на выходе ЦАП 4 усредняется фильтром 5, и постоянная составляющая, полученная в результате усреднения и пропорциональная эквивалентной разности фаз подстраиваемой и опорной последовательности импульсов, подается в цепь управления частотой генератора 6, чем обеспечивается выходная частота

Q синтезатора, равная . a/q, где - емкость п - разрядного НС 1. Переменный код ), образующийся на выходе НС 3, поступает на кодовый вход НС 8, входящего в цепь

- последовательно включенных НС 8-10,

также тактируемых импульсами с опор- . ной частотой f, Тое выходной код (t) i-ro дополнительного НС явm р I

ляется входным кодом для (i+U-ro дополнительного ПС На чертеже показаны три дополнительных КС(), но при необходимости их количество может быть увеличено о I

НС 8-10 имеют одинаковую емкость

5

5 q

мр

2

м

но в зависимости от их расположения, те НС, которые наиболее удалены от шины кода (t), заполняются быстрее предшествующих. При переполенении i-ro НС его импульс

переполнения поступает в сумматор 14 и является командой на изменение числа ла на одном их входов сут мато- ра 15. Последний выполняет роль фа- зового модулятора Функция a (t) и импульс переполнения p(t) на соответствующих его выходах сдвигаются по времени на величину, пропорциональную воздействию йа.

Каждый из дополнительных НС 8-10 генарирует серию a; изменений числа а, получаемую с помощью линий потактовой задержки импульса переполнения. Для этого каждая линия содержит () элементов 11-13, в качестве которых можно использовать В-триггеры„ Полярность и степень изменения числа &а зависят от точек подключения входов сумматора 14 к линиям потактовой задержки, элементы которых тактируются теми же импульсами, что и НС 1„ Так, НС 8 при его переполнении обеспечивает изменение числа a на 1, НС 9 - вначале на 1, а затем, после задержки импульса переполнения в элементе 11 на один такт - уменьшение на ту же величину НС 10 генерирует серию изменений числа да в виде пос едова- тельности +1, -2, +1, четвертьш (не показан) - серию +1, -3, +3, -1 Члены в последовательностях расположены в соответствии с треугольником . Паскаля.

На третий вход сумматора 15 подается с шины 1 7 код смешения а , что обеспечивает циклический процесс переполнения сумматора 15 независимо от числового значения кода йа. При этом необходимо выполнить условие

Зср см Чср-Саер+ ,Kc)i

.где максимальное возможное значение числа йа при выбранном количестве k дополнительных НС о Поскольку диапазоны изменений и а в области положительных и отрицательных значений практически одинаковы (отличаются всего на 1), то дпя того, чтобы обеспечить максимальные значения указанных диапазонов, целесообразно выбирать з. qgp/2 Это также удобно тем,, что второй и третий входы сумматора 15 объединяются в один вход, на стар

Q

5 0 5 Q

5

0

5

0

5

034

ший разряд которого hocrynaer единица, соответствующая значению кода а,, а на младшие - число &л.

Указанный принцип модуляции CHI- нала a(t) позволяет трансформировать спектр помехи дробности на выходе ЦАП 4 таким образом, что ее мощность значительно уСтътает на ни:1ких частотах и возрастает на высоких. Помеха в области высоких частот эффективно подавляется фильтром 5, и результирующее соотношение сигнал/ помеха на выходе синтезатора частот увеличивается

Накапливающий сумматор млад1шх разрядов, так же как и дополнительные накапливающие сумматоры, не обязательно должны иметь емкость, кратную двумо Она может быть любой. При этом работа устройства и эффективность его действия не отличаются от приведенных.

Формула изобретения

Синтезатор частот, содержащий накапливающий сумматор, состоящий из последовательно соединенных по цепям переноса накапливающих сумматоров младших и CTapiuHx разрядовj, кодовые и тактовые входы которых подключены соответственно к младшим и старшим разрядам кодовой шины и входной шине, и последовательно., соединенные цифроаналоговый преобразователь, фильтр нижних частот, управляемый генератор, выход которого соединен с выходной шиной и с первым входом триггера, выход которого подключен к входу старшего разряда цифроаналогового преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения соотношения сигнал/помеха, в него введены k дополнительных последовательно соединенных на; апливающих сумматоров, . шина кода смещения, последовательно соединенные первый и второй сумматоры и (k-1) цепей потактовой задержки, каждая из которых подключена к выходу переполнения i-ro дополнительного накапливающего сумматора, где ,3,..о, k, и содержит (i-1) элементов задержки, соответствующие входы первого сумматора соединены с указанными выходами переполнения и выходами элементов задержки, такто-

5 14310346

вые входы которых соединены с так-переполнения - соответственно к вхо- товыми входами дополнительных накап- ду младших разрядов цифроаналогового

ливающих сумматоров и с входной ши-преобразователя и к второму входу

ной, второй и третий входы второгоg триггера, при этом кодовый вход персумматора подключены соответственнового из дополнительньк накапливающих

к выходу накапливающего сумматорасумматоров соединен с выходом накапстарших разрядов и к шине кода оме-ливающего сумматора младгиих разрящения а его кодовый выход и выходдов.