Синтезатор частот Советский патент 1990 года по МПК H03L7/22 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах радиосвязи и радионавигации.

Цель изобретения - повышение спектральной чистоты выходных колебаний при одновременном повышении быстродействия .

На чертеже представлена структурная электрическая схема синтезатора частот.

Синтезатор частот содержит опорный генератор 1, датчик опорных частот (104) 2, первый перестраиваемый генератор 3, первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД) 4, первин Лазовын детектор 5, первый Фильтр ( нижних частот, второй П.ПКД 7, блок 0 установки частот, второй фазовый детектор 9, второй Фильтр 10 нижних частот, второй перестраиваемый генератор 11, Формирователь 12 еигнапов грубой установки частоты, смеситель 13, полосовой сЬильтр 14, формирователь 15 импульсов.

Синтезатор частот работает следующим образом.

Соединенные в кольцо первый перестраиваемый генератор 3, первый ДПКД 4, первый фазовый детектор 5 и Фильтр 6 представляют из себя датчик крупной сетки частот. Выполнение ДОЧ 2 может быть любым, например в вице кольца Фазовой автоподстройки с делителем частоты (не показано).

Начальная частота диапазона второго перестраиваемого генератора 11, которая является выходной частотой синтезатора частот, задается путем установки начальной частоты диапазона частот ДОЧ 2 и начальной частоты диапазона датчика крупной сетки частот. Для этого необходимо задать с блока 8 установки минимальное значение коэффициента деления первого ДПКД 4. При этом напряжение с выхода Ъормирователя 12 сигналов грубой установки должно соответствовать напряжению, при котором второй перестраиваемый генератор 11 настроен примерно на сумму частот с выхода ДОЧ 2 и с выхода первого перестраиваемого генератора 3. Последовательным перебором частот ДОЧ 2 по выходу синтезатор частот перекрывает частотный интервал, определяемый шагом сетки датчика крупной сетки частот.

Затем увеличивают коэффициент деления первого ДПКД 4, а ДОЧ 2 уста

5

0

5

0

5

0

5

0

5

навливают по .частоте п начало его частотного диапазона. Повторяя последовательный перебор частот ДОЧ 2, перекрывают по выходу синтезатора частот следующий частотный интервал, определяемый шагом сетки частот датчика крупной сетки частот. Човторяя таким образом перестройку по частоте при некотором промежуточном коэффициенте деления первого ДПКЛ 4, достигают верхнего края диапазона частот первого перестраиваемого генератора 3. Увеличив на единицу коэффициент деления второго ДПКД 7, понижают опорную частоту на первом входе первого Фазового детектора 5, при .том частота первого перестраиваемого генератора 3 с верхнего края диапазона перестраивается в начало диапазона. Поскольку коэффициент деления второго ДПКД 7 с К изменяется до К + 1, Формирователь 12 сигналов грубой установки также переключается и выдает напряжение, соответствующее настройке второго перестраиваемого генератора 11 на сумму частот ДОЧ 2 и нового значения частоты датчика крупной сетки частот.

Повторяя многократно синхронное переключение коэффициентов деления второго ДПКД 7 и формирователя 12 сигналов грубой установки при последовательном наборе частоты и сдвигая этим первый перестраиваемый генератор 3 вниз в начало его рабочего диапазона, можно в несколько раз уменьшить перекрытие частоты первого перестраиваемого генератора 3, сохраняя по выходу синтезатора частот заданный шаг сетки частот и диапазон перекрытия по частоте. Поскольку выходной контур Фазовой автоподстройки, состоящий из второго перестраиваемого генератора 11, смесителя 13, полосового Лильтра 14, второго фазового детектора 9 и второго фильтра 10, выполнен в внпе суммирующего контура фазовой автоподстройки, то исключение из его состава делителя частоты улучшает отношение сигнал/шум синтезатора частот, так как в этом случае умножение собственных шумов элементов контура автоподстройки,отсутствует. Дополнительным положительным эффектом при этом будет также уменьшение потребляемой энергии.

Связь ДОЧ 2 непосредственно с вторым входом второго Фазового детектора

9 обеспечивает повышение быстродействия, поскольку здесь возможно повысит частоту сравнения на втором фазовом детекторе 9 и, следовательно, уменьшит постоянною времени второго Фильтра 10.

Формирователь 12 сигналов грубой установки может Нормировать набор фиксированных напряжении на управляю- щие элементы второго перестраиваемого генератора 11 для его грубой установки частоты или может быть построен как дискретный конденсатор, переключаемый pin-диодами.

Формирователь 15 импульсов выполнен на усилителе с трансформато- ром, работающим в режиме отсечки (не показан). Угол отсечки определяет содержание гармоник в импульсе тока смесителя 13. Изменение проводимости смесителя 13, который в этом случае должен быть выполнен в виде диодного смесителя, под действием импульса тока формирователя 15 импульсов приводит к модуляции сигнала второго перестраиваемого генератора 11 и формированию спектральных составляющих.

Наличие полосового гЬильтра 14 и предварительной настройки частоты гарантируют на входе второго фазового детектора 9 только колебания с частотой, равной разности частот второго перестраиваемого генератора 11 и выбранной гармоники датчика крупной сет- ,ки частот.

Формула изобретения

Синтезатор частот, содержащий соединенные в кольцо перестрайваемый генератор, первый делитель частоты с

5

Q

0

переменным ко эгЬфициРн i м деления, первый фазовый летектор и первый фильтр нижних частот, последовательно соединенные смеситель, полосовпй фильтр, второй фазовый детектор, Bio- рой фильтр нижних частот и второй перестраиваемый генератор, после- понательно соединенные опорный генератор и второй делитель частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого подключен к второму входу первого фазового детектора, датчик опорных частот, вход которого подкчю- чен к выходу опорного генератора, а также блок установки частот, первый и второй выходы которого соединены соответственно с установочным входом первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления и с установочным входом второго делителя частоты с переменным коэг фициентом деления, отличающийся тем, что, с целью повышения спектральной чистоты 5 выходных колебаний при одновременном повышении быстродействия, введены формирователь импульсов и формирователь сигналов грубой установки частоты, вход и выход которого соответственно подключены к второму выходу блока установки частот и к входу грубой установки частоты второго перестраиваемого генератора, вход и выход формирователя импульсов подключены соответственно к второму выходу первого перестраиваемого генератора и к первому входу смесителя, второй вход которого соединен с вторым выходом второго перестраиваемого генератора, выход датчика опорных частот подключен к второму входу второго фазового детектора.

0

5

0

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение спектральной чистоты выходных колебаний при одновременном повышении быстродействия. Синтезатор частот содержит опорный генератор 1, датчик опорных частот (ДОЧ) 2, перестраиваемые генераторы (ПГ) 3 и 11, делители частоты с переменным коэф. деления (ДПКД) 4 и 7, фазовые детекторы 5 и 9, фильтры 6 и 10 нижних частот, блок 8 установки частот, формирователь 12 сигналов грубой установки частоты, смеситель 13, полосовой фильтр 14 и формирователь импульсов 15. Соединенные в кольцо ПГ 3, ДПКД 4, фазовый детектор 5 и фильтр 6 представляют собой датчик крупной сетки частот. Последовательным перебором частот ДОЧ 2 перекрывается частотный интервал, определяемый шагом сетки датчика крупной сетки частот. ПГ 11, смеситель 13, полосовой фильтр 14, фазовый детектор 9 и фильтр 10 образует выходной контур фазовой автоподстройки. ПГ 11 настраивается на сумму частот ДОЧ 2 и датчика крупной сетки частот. При этом напряжение с выхода формирователя 12 сигналов грубой установки устанавливает соотв. напряжение на управляющие элементы ПГ 11 при переключениях ДПКД 7. С помощью формирователя импульсов 15 можно управлять формированием спектральных составляющих. 1 ил.