Цифровой синтезатор частот Советский патент 1978 года по МПК H03B3/04 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве стабиль. ных по частоте источников в радисвязных устройствах. Известен цифровой синтезатор частот, содержащий соединенные в кольцо первый пе рестраиваемый .Ъенератэр, смеситель, первы полосовой фильтр, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, фазовый детектор и первый фильтр нижних частот, при ВТОМ к другому входу смесителя подключен Быход второго перестраиваемого генератора, а к другому входу фазового детектора подключен выход источника опорного сигнала, к выходу смесителя подключен также вход второго полосового фильтра JlJ. Однако в известном синтезаторе ограничен возможности управления его динамическими характеристиками. Цель изобретения - повьпиение фазовой стабильности выходных сигналов. Для этого в .предлагаемый цифровой синтезатор частот между другим вьгходом фазового детектора и управляющим входом второ го перестраиваемого генератора введены пос ледовательно соединенные инвертор и второй(}ильтр нижних частот. На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого цифрового синтезатсчза частот. Устройство содержит соединенные в кольцо первый перестраиваемый генератор 1, сме ситель 2, первый полосовой фи-.ьтр 3, делитель 4 частоты с переменным коэффициентом деления, фазовый детектор 5 и первый фильтр- 6 нижних частот, при этом к другому входу смесителя 2 подключен; выход 7 второго перестраиваемого генератора 8, а к другому входу 9 фазового детектора 5 подключен выход источника 10 опорного сигнала, к выходу смесителя 2 подключен также вход второго полосового фильтра 11, меяоду другим выходом фазового детектора 5 и управляющим входом 12 второго перестраиваемого генератора 8 подключены последовательно соединенные инвертор 13 и второй фильтр 14 нижних частот, кроме тог-о, устройство включает в себя вход 15 фазового детектора 5, вход 16 первого перестраиваемого генератора 1, выход 17 синтезато-

pa, постоянный делитепь 18, расположенный между источником 10 опорного сигнала и входом 9 фазового детектора 5.

Синтезатор работает следующим образом,g

Частоты первого и второго перестраиваемых генераторов 1 и 8 смешивавэт я в смесителе 2, а первый полосовой фильтр 3 выделяет необходимую полосу преображ)ван. ных частот (в данном случае разностиую), д которые поступают на делитель 4 с переменным коэффициентом деления,

В делителе 4 частота делйтепа до зна нения опорной частоты, поступающей на вход 15 фазового детектора 5.

Вознвкаюшие в процессе работы уходы частоты первого в второго нерестраиваемых генераторов 1 и 8 компенснруютсй по пеням управления их« Условием синхронизма в снн« тезаторе явлается равенство частот на вхо 1 дах 9 и 15 фазового детектора 5,

Тйчностъ регулирования в динамика систем автоматического регулирования находится в. прямой зависимости от коэффиииента усиления цепи управления. Для линеаризованной свете мы ФАПЧ второго порядка частотней переда точная функция разомкнутой системы равна

где J 0,01 - 0,05, можно получить приближенную зависимость для временя перехояного процесса:

L«

Сп

„« 1

В рассматриваемой системе ФАПЧ при апериодическом переходном процессе

l-J

4КТ

Г}

ат

где Т постоянная времени оанозвенногр фильтра нижних частот. Отсюда следует, что при возрастании К йо определенного эначе ниа (до К «.«.i-)

4 т

i

j уменьшается.

При введений связи с выхода с| зового детектора 5 на вход 12 управления частотой второго nepecTpasmaeMoro генератора 8 через йнвентирующий каскад - инвертор 13 и второй фильтр нижних частот 14 коэф цневт регулирования возрастает, В этом случае он

определяется по формуле NJVCjti,) jU( + i( гае К « JIS-S-L™.-. - коэффициент усиления :аепй регулирования. Отсюда ошибка регулирования, а следовательно, фазовая стабильность .формируемых сигналов тем выше, чем больше К. Скоросчъ перестройки синтеватора частот или скорость установления переходных процее сов в системе ФАПЧ как системе автомйтячёс кого регулирования опрвделйется корнями ш« рактеристического уравнения, системы. Переходный процесс можно считать закон чившимся в том случае, если затухает член определяемый -ближайшим к мнимой оси корнем. Если ближайшим к мнимой оси является вещественный корень, то составляющая в переходном процессе, определяемая этим корнем, имеет вид . (t .П tj корень характеристического нениа, 1оложив в конце переходного процесса .. , к. - врутизна управления соответственно первого н второго перестракваемого генераторов 1 и 8f что повышает фа- зовую стабильность формируемых сигналов и скорости перестройка синтезатора частот. Формула изобретения Цифровой синтезатор частот, содержащий соединенные в кольцо первый перестраиваемый генератор, смаснтель, первый полосовой фильтр, делитель частоты с перемениьм квэффнЕйентом деления, фазовый детектор s первый фильтр частот, ирн этом к другому входу смесителя подключен выход второго перестраиваемого генератора, а к другому входу фазового детектора подключен выхог источника опорного сигнала, а к выходу смесителя яодключен также вход полосовпго фнльтра, отличающийс тем, 414), с целью повышения фазовой стабильности вьпсодных Сигналов, между другнм выхо дом фазового детектора и управляющим входом второго перестраиваемого генератора введены последовательно соединенные инвертор и второй фильтр нижних частот, Источника информации, принятые во тт- манве при &кс.п т«зе; 1. Патент США № 37О6039, кл. 325-184, 25.06Л1.