Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией Советский патент 1990 года по МПК H03L7/16 H03C3/10 

Вил

сд

00

со

00

00 00

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в ка- честве возбудителя передатчика с широкополосной .частотной модуляцн:ей и , гетеродина радиоприемника.

Цель изобретения - уменьшение искажений выходного сигнала.

На чертеже, представлена структурная электрическая схема цифрового CHH-JQ тезатора ча стот с частотной модуляцией.

Цифровой синтезатор частот с час- тотной модуляцией содержит первый уп равляемый генератор 1, делитель 2 }5 частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД) 2, частотно-фазовый детектор (ЧФД) 3, первый фильтр 4 ниж- них частот, опорный генератор 5, де- литель 6 частоты с фиксированным коэф- п фициентом деления, фазовый детектор 7, второй фильтр 8 нижних частот, разделительный конденсатор 9, источник. 10 модулирукщего напряжения, дторой управляемый генератор 1t, инвертиру- 25 ющий усилитель 12, первый сумматор 13 напряжений, второй сумматор 14 напряжений, ключ 15 и датчик 16 синхронизма.

Цифровой синтезатор частот с час- -зп тотной модуляцией работает следуюнщм образом.

После установления режима синхронизма модулируищее напряжение от источника 10 через- второй сумматор 14 .поступает на вход ключа 15. На управляющий вход ключа 15 с выхода датчи- ка 16 поступает сигнал, разрешающий только в режиме синхронизма прохолще- |ние сигнала через ключ 15 на модулирующий вход первого управляемого генератора 1, При этом происходит частотная модуляция первого управляемого генератора 1с заданной девиацией«Первое кольцо автоподстройки содержит пер- г вый управляем,Й генератор 1, ДПВД 2/ЧФД 3 и первый фипьтр 4. Колебания от опорного генератора 5 поступают на второй вход ЧФД 3 через делитель 6. Второй управляемый генератор 11 идентичен первому управляемому генератору 1 и переключается сопряженно с ним, Поэтому при наличии синхронизма в первом кольце фазовой автоподстройки наступает синхронизм и во втором { ольце азовой автоподстройки, состоящем из правляемого генератора 11, фазового етектора 7 и фильтра 8. Частоты управляемых генераторов 1 и 1 1 равны, и

35

55

,

-JQ }5 - п . 25

-зп

г 35

5

стабильность их определяется стабильностью опорного генератора 5. В режиме синхронизма без подачи модулирующего напряжения при сравнении на фазовом детекторе 7 двух одинаковых (с точностью до ) колебаний на его выходе формируется медленно меняющееся напряжение, которое через фильтр 8 поступает на управляющий вход управляемого re iepaTopa 11. При подаче мо- |дулирующего сигнала на модулирующий вход первого управляемого генератора 1 на выходе фильтра 8 вьщеляется тот же низкочастотный сигнал, который мо- щулировал первый угфавляемый генера- frop 1, т.е. второе кольцо фазовой ав- ; топодстройки играет роль частотного демодулятора.

Демодулированный низкочастотный сигнал с выхода второго фильтра 8 через разделительный конденсатор 9 (чтобы не проходила, постоянная составля- нщая) поступает через . инвертирующий усилитель 12, где меняет фазу на 180, на первый вход первого сумматора 13, на второй вход которого поступает исходный модулирующий сигнал от источ- 1шка 10. Если эти сигналы совершенно одинаковы, то результирующий сигнал на выходе первого сумматора 13 равен нулю. Тогда исходный модулирующий сигнал от источника 10 проходит через второй сумматор 14 и ключ 15 без из- .менения и поступает на модулирунщий вход первого управляемого генератора 1.

Если Демодулированный сигнал отличается от исходного, то на выходе первого сумматора 13 появляется разностный сигнал, которьй затем поступает на второй вход второго сумматора 14, где складьшается с исходным сигналом с выхода источника 10. При этом на выходе второго сумматора 14 имеется сигнал, отличаюпщйся от исходного, который поступает через ключ 1.5 на моду- лирукшщй вход первого управляемого генератора 1 и модулирует его по частоте так, что Демодулированный сигнал на выходе второго фильтра 8 соответствует исходному как по общему уровню (т.е. стабилизируется девиация первого управляемого генератора 1), так и по частотным составляющим.

1.1ифровой синтезатор частот с частотной модуляцией первоначально настраивается на заданный уровень девиации при шнимaльнoй величине искажеНИИ сигнала. Для этого на выходе источника 10 устанавливается определенный уровень сигнала на частоте модулции значительно более высокой, чем частота среза первого кольца фазовой автоподстройки, определяемой в основном первым фильтром 4, чтобы исключить реакцию кольца фазовой автоподстройки на это возмущение. Затем выбирается коэффициент усиления инвертирующего усилителя 12 такой, чтобы демодулированный сигнал на его выходе бып по уровню равен исходному от источника 10, но противоположен по фазе. Тогда на выходе первого сумматора 13 напряжение равно нулю.

В дальнейшем при модуляции информационным сигналом демодулированный сигнал на выходе первого управляемого генератора 1 автоматически поддерживается равным исходному при наименьших искажениях при различных дестабилизирующих факторах.

Таким образом, обеспечивает бя автоматическая компенсация различных искажений (в том числе и изменение уровня девиации) модулированного сигнала на его выходе.

Это наиболее полный и общрй случай компенсации искажений, так как сравнивается демодулированный сигнал (по уровню и всем частотным .составля- кяцим) с исходным, а не огибаклцие их амплитуд.

Дополнительное преимудество состоит в том,что в нем можно вводить предыскажения модулирующего сигнала в области низких частот, т.е. компенсировать реакцию кольца фазовой автоподстройки, расширяя диапазон модулирующих частот в сторону нижних частот без ухудшения динамики самого кольца ФА11Ч.

Кроме того, ослабляются помехи с частотой сравнения и ее гармониками как в режиме модуляции,так и без модуляции.При этом, если цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией используется как гетеродин приемника, т.е. без подачи модуляции, то коэффициент усиления инвертирующего уси-

я1589388

лителя 12 можно значительно увеличить, чтобы повысить разрешающую способ- ность по выделению и компенсации помех (например, с частотой сравнения). Инвертирующий усилитель 12 и сумматоры 13 и 14 могут быть выполнены на основе операционных усилителей, например, на одной микросхеме - счетверенном операционном усилителе типа 1401УД2, а кл юч 15 - на части микро схемы 564КТЗ.

Формула изобретения

15

20

Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией, содержащий источник модулирующего напряжения, соединенные в кольцо первый управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, частот-, но-фазовый детектор и первый фильтр нижних частот, соединенные в кольцо .второй управляемый генератор, фазовый

25 детектор и второй, фильтр нижних час- тот, выход которого подключен к первому вьшоду разделительного конденсатора, последовательно соединенные опорный генератор и делитель частоты

0 с фиксированным коэффициентом деления, выход которого подключен к второму . входу частотно-фазового детектора, при этом второй выход первого управляемого генератора соединен с вторым

входом фазового детектора, о т л и - -чающийся тем, что, с целью уменьшения искажений выходного сигнала, между вторым выводом разделительного конденсатора и модулиругацим входом первого управляемого генератора введены последовательно соединенные инвертирующий усилитель, первый сумматор напряжений, второй сумматор напряжений и ключ, а также введен датчик синхронизма, вход и выход которого подключены соответственно к выходу частотно-фазового детектора и к управляющему входу ключа, второй вход первого сумматора напряжений соединен с вторым входом второго сумматора напряжений и с выходом источника модулирующего напряжения.

0

5

0

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение искажений выходного сигнала. В цифровом синтезаторе частот с частотной модуляцией первый управляемый генератор 1, делитель 2 частоты с переменным коэффициентом деления, частотно-фазовый детектор 3 и первый фильтр 4 нижних частот образуют первое кольцо фазовой автоподстройки. Второе кольцо фазовой автоподстройки состоит из второго управляемого генератора 11, фазового детектора 7 и второго фильтра 8 нижних частот и выполняет функции частотного демодулятора. Демодулированный сигнал через разделительный конденсатор 9 и инвертирующий усилитель 12 поступает на вход первого сумматора 13 напряжений, где складывается с сигналом от источника 10 модулирующего напряжения. Этот же сигнал через второй сумматор 14 напряжений и ключ 15, который управляется от датчика 16 синхронизма, поступает на модулирующий вход первого управляемого генератора 1. Цель достигается за счет того, что обеспечивается автоматическая компенсация различных искажений модулированного сигнала на его выходе. 1 ил.