Цифровой синтезатор частот Советский патент 1989 года по МПК H03L7/18 

F CHXDrD

ел

о

О)

ел ел

315

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах обработки информации, автоматике и в измерительной технике,

-Цель изобретения - уменьшение времени перестройки и повышение спектральной чистоты.

На чертеже представлен,- структурная электрическая схема цифрового синтезатора частот.

1Дифровой синтезатор частот содержит первый делитель 1 частоты с переменным коэффициен 1 ом деления (ДПКД) , импульсно-фазовьй детектор (ИФД) 2, фильтр 3 нижних частот, перестраиваемый генератор 4, двоичной делитель 5, блок 6 коммутации, второй ДПКД 7, первьп блок 8 управления, второй блок 9 управления.

Цифровой синтезатор частот работает следующим образом.

Сигнал с выхода перестраиваемого генератора 4 с частотой f поступает на двоичный делитель 5, с выходов каждого из разрядов которого сигналы поступают на соответствующие поразрядные входы блока 6 коммутации.Частота сигнала на выходе блока F oMMy- тации fq кратна частоте f с некото- рым двоичным коэффициентом k. f„ f,/k, где k 2 , где , 2,..., L, L - число октав, которые перекрывает цифровой синтезатор частот.

Выбор требуемого коэффициента k осуществляется при помощи управляющих сигналов с соответствующих поразрядных выходов первого блока 8 управления.

Второй ДПКД 7 имеет переменный коэффициент деления п и,пройдя второй ДЦКД 7j сигнал с частотой f. подается на вход первого ДПКД 1 с коэффициентом деления т, который при- водит частоту выходного колебания f- к опорной частоте f ИФД 2. Процесс перестройки цифрового синтезатора частот продолжается до тех пор, пока не наступит синхронизация с точностью до фазы перестраиваемого генератора 4, управляемого напряже)1ием с выхода фильтра 3. Условие синхронизации достигается при f с о

Изменение частоты выходного сигнала происходит путем смены коэффициента деления m первого ДПКД 1.

Условие синхронизации можно записать в виде

fp i o m n k.

Для уменьшения времени перестройки по частоте и улучшения чистоты спектра величина когзффициента п устанавливается так, чтоГ)1,1 произведение m-n-k сохранялось практически посто-- яиным во всем рабочем диапазоне частот. В этом случае при большом диапазоне изменения частоты выходного сиг- }1ала цифрового синтезатора частот, который снимается с выхода второго ДПКД 7, частота перестраиваемого генератора 4 изменяется в незначительных пределах, а следовательно, время перестройки незначительно. При этом коэффициент k выбирается таким, чтобы частота f | изменялась в пределах од- Hopi октавы, а коэффициент п с помощью второго блока 9 управления задается с точностью до целочисленных соотношений обратно пропорциональным ко- эЛфициенту га в предепах каждой октавы. В этом случае диапазон перестройки управляемого -енератора 1/N часть

октавы, где N - число различных значений коэффициентов.

Пусть, например, необуоди.мо сфор- MiipoBaTb сетку частот в диапазоне 100 - 800 кГц с интервалом 1 кГц. Величина коэффициента m принимает значения 100-800 при центральной частоте перестраиваемого генератора 4 fr,, 8000 кГц. Отношение

смак

c/fe

На основании условия синхронизации произведение коэффп1 ц1ентон деления на центральной частоте

0/0 m-n-k Y 8000. I о

Отсюда значение коэффициента п из условия обратной пропорциональности с точностью до ц&почисленного значения коэффип 1ента m в пределах каждой октавы и заданного коэффициента k

п ent

1 1 т

m . /

т k

55

где ent - целая часть иьгражения.

Если возможные значения частоты f с разобьем на три октавы и к)эф- фициенты k погледоватольно принимают значения 4, 2 п 1, то в пределах каждой из октан ко;|ффицис ит п изменяется в дипилзсше 0-10, л ко- зс5х})ициент m при гом ичмг няе т г;я от

100 до 800, Диапазон частот перестраиваемого генератора А в этом случае уменьшается до величины 7640-8360 кГц Отношение f „«кс / г д.ин 1,094,

Уменьшение относительного диапазона перестройки генератора обеспечивает значительный выигрьш в быстродействии и он практически полностью определяется числом возможных зна- чений коэффициента деления п.

Второй блок 9 управления может быть выполнен в виде блока памяти, в ячейке которого записывается код коэффициента п, а адресом для него является код коэффициента т.

Формула изобретения

Цифровой синтезатор частот, со- держащий последовательно соединенные первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления, импульсно- фазовьй детектор, фильтр нижних частот, перестраиваемый генератор и двоичньй делитель и блок коммутации, поразрядные входы первой группы входов которого подключены к соответствующим поразрядным выходам двоичного счетчика, а поразрядные входы второй

группы входов - к соответствующим поразрядным выходам первого Слока управления, ycTaiiOBOMHi.rii ги.гход которого соединен с входом уставки первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления, при этом второй вход импульсно-фазового детектора является входом опорной частоты цифрового синтезатора частот, о т- личающийся тем, что, с целью уменьшения времени перестройки и повьш1ения спектральной чистоты, между установочным выходом первого блока управления и сигнальным входом первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления введены последовательно соединенные второй блок управления и второй делитель частоты с переменным коэффициентом деления, сигнальньш вход которого подключен к выходу блока коммутации,при этом произведение коэффициентов деления первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления т, второго делителя частоты с переменным коэффициентом деления п и двоичного делителя k выбирается из соотношения m-n-k const.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах обработки информации, автоматике и измерительной технике. Цель изобретения - уменьшение времени перестройки и повышение спектральной чистоты. Устройство содержит делитель частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД) 1, импульсно-фазовый детектор 2, фильтр 3 нижних частот, перестраиваемый генератор 4, двоичный делитель 5, блок 6 коммутации, блок 8 управления. В устройство введены второй ДПКД 7 и блок 9 управления. Произведение коэффициентов деления M-ДПКД 1, N-ДПКД 7 и делителя 5 К выбирают из соотношения M.N.K=CONST. Для уменьшения времени перестройки по частоте и улучшения чистоты спектра величину коэф. N устанавливают таким образом, чтобы произведение M.N.K сохранялось практически постоянным во всем рабочем диапазоне частот. При большом диапазоне изменения частоты выходного сигнала, снимаемого с выхода ДПКД 7, частота перестраиваемого генератора 4 будет изменяется в незначительных пределах, а следовательно, время перестройки незначительно. 1 ил.