Цифровой синтезатор частот Советский патент 1993 года по МПК H03K9/04 

(Л

С

Изобретение относится к измеритель- к - ) технике и может быть использовано для генерации сетки частот в приемопередающей и контрольно-измерительной аппаратуре. Цифровой синтезатор частот содержит накапливающий сумматор 1, кодовую шину 2, шину 3 опорной импульсной последовательности, статический регистр 4, управляемый генератор 5, выходную шину б, делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, блок 8 привязки импульсов управляемого генератора к импульсам опорной импульсной последовательности, цифро-аналоговый преобразователь 9, фильтр 10 нижних частот. 1 ил

N

-СЕ

3

00

4J hO СО

ю

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к радиоавтоматике и изме- рительной технике, может быть использовано для генерации сетки частот в приемопередающей и контрольно-измерительной аппаратуре.

Целью изобретения является повышение спектральной чистоты выходного сигнала.

На чертеже приведена функциональная схема цифрового синтезатора частот.

Цифровой синтезатор частот содержит накапливающий сумматор 1, кодовую шину 2, шину 3 опорной импульсной последовательности, статический регистр 4, управляемый генератор 5, выходную шину 6 синтезатора, делитель 7 частоты с фиксированным коэффициентом деления, блок 8 привязки импульсов управляемого генератора к импульсам опорной импульсной последовательности, цифро-аналоговый преобразователь 9, фильтр 10 нижних частот.

Первый кодовый вход накапливающего сумматора 1 соединен с кодовой шиной 2, а тактовый вход накапливающего сумматора 1 соединен с шиной 3 опорной импульсной последовательности и с первым входом бпр- ка 8 привязки, выход которого соединен с С- входом разрешения записи в статический регистр 4. Выходные разряды накапливающего сумматора 1 соединены с соответствующими входными разрядами статического . регистра 4. Выход управляемого генератора 5 соединен с выходной шиной 6 синтезатора и с входом делителя 7 частоты с фиксированным коэффициентом деления, выход которого) соединен с вторым входом блока 8 привязки. Выходные разряды статического регистра 4 соединены с соответствующими входными разрядами Цифроаналогового преобразователя 9, выход которого соединен с входом фильтра 10 нижних частот. Выход фильтра 10 нижних частот соединен с входом управляемого генератора 5.

Цифровой синтезатор частот работает следующим образом.

Опорная импульсная последовательность частотой f0 поступает на тактовый вход накапливающего сумматора 1, имеющего емкость М, Выходной код $ накапливающего сумматора 1 увеличивается с каждым тактом на величину N до тех пор,

пока заносимые в него значения Ci соответствуют следующему выражению:

Ci 61 + N М.

Если очередное значение Ci, записываемое в накапливающий сумматор 1, равно или превышает емкость сумматора, он пере0

0

5

0

5

0

5

0

5

полняется и фактически записываемое в него число равно $ . Дальнейшее изменение выходного кода накапливающего сумматора происходит начиная со значения ft.

Таким образом на выходе накапливающего сумматора формируется опорный сигнал в виде двоичного кода.изменяющегося по пилообразному закону с частотой сравнения N/M Ь.При поступлении импульсов управляемого генератора 5, прошедших через делитель 7 с фиксированным коэффициентом деления и блок 8 привязки, происходит запись выходного кода накапливающего сумматора 1 в статический регистр 4 с частотой сравнения -(где

К-коэффициент деления делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления).

Блок 8 привязки обеспечивает выделение первого целого импульса опорной импульсной последовательности, следующего за импульсом управляемого генератора. Передним фронтом этого импульса происходит запись состояний разрядов накапливающего сумматора 1 астатический регистр 4.

Последовательное соединение накапливающего сумматора 1 и статического регистра 4 образует фазовый детектор.

С пс ющью цифроаналогового преобразователя 9 выходной код статического регистра 4 преобразуется в аналоговый эквивалент, усредняемый фильтром 10 нижних частот.

.В режиме синхронизма выходной код статического регистра 4 поддерживает постоянную величину управляющего напряжения на входе управляемого генератора 5.

При условии- fo -j|r- значение постоянной составляющей на выходе фильтра 10 нижних частот не зависит от времени и определяется эквивалентной разностью фаз опорной импульсной последовательности fo и импульсов управляемого генератора fyr.

Использование изобретения позволяет повысить спектральную чистоту выходного сигнала за счет уменьшения величины (по сравнению с прототипом) импульсных помех, кратных частоте сравнения, т.к. в режиме синхронизма изменение выходного кода статического регистра 4 не превышает дискрета N накапливащего сумматора 1 и не зависит от скорости пилообразного изменения двоичного кода накапливающего сумматора 1,

По данному техническому предложению изготовлен макет цифрового синтезатора частот. Были проведены испытания. Результаты испытаний положительные. Формула изобретения Цифровой синтезатор частот, содержащий накапливающий сумматор, тактовый вход которого подключен к шине опорной импульсной последовательности, кодовый вход- к кодовой шине, а также управляемый генератор, выход которого является выходом синтезатора, и последовательно соеди- ненныецифро-аналоговый преобразователь и фильтр нижних частот, отличающийся тем, что, с целью повышения спектральной чистоты выходного сигнала, в него введены делитель час- тоты с фиксированным коэффициентом деления, статический регистр и блок привязки импульсов управляемого генератора к импульсам опорной импульсной последовательности, причем выходные разряды на- каплиеающего сумматора соединены с

соответствующими входными разрядами статического регистра, а выходные разряды статического регистра соединены с соответствующими входными разрядами цифроа- налогового преобразователя, выход фильтра нижних частот соединен с входом управляемого генератора, выход управляемого генератора соединен с входом делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления, шина опорной импульсной последовательности соединена с первым входом блока привязки импульсов управляемого генератора к импульсам опорйой импульсной последовательности, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления, а выход блока привязки импульсов управляемого генератора к импульсам опорной импульсной последовательности соединен с С-входом разрешения записи в статический регистр.