Цифровой синтезатор частот Советский патент 1979 года по МПК H03B21/02 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве быст родействуюших модулирующих и гетеродинных устройств при построении систем проводной и радиосвязи. Известен цифровой синтезатор частот, содержащий соединенные в кольцо синхронизируемый генератор, делитель час тоты с переменным коэффициентом деления, первый фазовый детектор и первый фильтр нижних частот, а также последовательно соединенные второй синхронизирую емый генератор, второй фазовый детектор и второй фильтр нижних частот, при этом к другому входу первого фазового детектора подключен генератор опорной частоты, а к другому входу второго фазового детектора подключен выход первого синхронизируемого генератора Однако известное устройство не обео печивает достаточной спектральной чистоты выходного сигнала. Цель изобретения - улучшение спектральной чистоты выходного сигнала. Для этогр в цифровом синтезаторе частот, содержащем соединенные в кольцо первый cинxpoнизнpye iый генератор, дели тель частоты с переменным коэффициентом деления, первый фазовый детектор и первый фильтр нижних частот, а также последовательно соединенные второй синхронизируемый генератор, второй фазовый детектор и второй фильтр нижних частот, при этом к другому входу первого фазового детектора подключен генератор опорной частоты, а к другому входу второго фазовЬго детектора подключён выход первого синхронизируемого генератора, между выходом первого фильтра нижних час5 тот и управляющим входом второго синхронизируемого генератора введены последовательно соединенные фазовращатель, разделительный конденсатор и сумматор, ко второму входу которого подключен выход второго фильтра нижних частот. На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства. Устройство содержит первый синхронизируемый генератор 1, делитель 2 частоты с переменным коэффициентом деления, первый фазовый детектор 3, генератор 4 опорной частоты, первый фильтр 5 нижних частот, фазовращатель 6, разделительный конденсатор 7, второй фазовый детектор 8, вторЬй фильтр 9 нижних частот, сумматор 10 и второй синхронизируемый генератор 11. Устройство работает следующим образом. В статическом (установившемся) рёжи Kie на. выходе первого фильтра 5 нижних частот поддерживается примерно постоянный уровень управляющего напряжения, обеспечивающий по принципам, фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) необходимую частоту колебания первого синхронизируемого генератора 1 в соответствии с коэффициентом деления делителя 2 частоты с переменньпл коэффициентом деления Сигнал с выхода, первого фильтра 5 нижних частот из-за своего постоянного уров ня и наличия разделительного конденсатора 7 отсутствует на входе сумматора 1О а следовательно, и на управляющем входе второго синхронизируемого генератора 11. В этом случае второй синхронизирую емый генератор 11 синхронизирован только посредством захвата частоты первого синхронизируемого генератора 1, при этом параметры сигнала второго синхронизируемого генератора 11 (частота, стабильность) определяются параметрами сигнала первого синхронизируемого генератора 1 В режиме синхронизма цепь, состоящая из последовательно включенных фазовращателя 6,и разделительного конденсатора 7, обеспечивает уменьшение уровня побоч ных составляпощих, вызванных, паразитной угловой модуляцией за счет фона, наводок, нестабильности питающих напряжений и т.д. и регулярных составляющих на частоте сравнения, так как побочные составляющие спектра первого синхронизируемо - го генератора 1, пройдя второй фазовый детектор 8 и второй фильтр 9 нижних час тот, попадает на вход сумматора 10 в виде побочных составляющих улравляющшю напряжения. На второй вход сумматора 10 поступают побочные составл51ющие управля юшегона пряже нияр выхода первого фильт- ра 5 нижних частот в противофазе, и в сумматоре Ю происходит их компенсация. В динамическом режиме, т.е. при переходе на новую рабочую частоту посредством изменения коэффициента деления делителя 2 частоты с переменным коэффициентом деления в кольцах ФАПЧ первого синхронизируемого генератора 1 и второго синхронизируемого генератора 11 начнется переходной процесс, который при ине1 ционном первом фильтре 5 нижних частот носит колебательный характер, при этом характер изменения частоты второго син-. хронизируемого генератора 11 в динамическом режиме характеризуется видом сигнала управления на выходе первого фильтра 5 нижних частот. Переменная составляющая этого сигнала с другого выхода, первого фильтра 5 нижних частот через фазовращатель 6, осуществляющий поворот фазы на 180 , то есть выравнивание задержек сигналов управления второго синхронизируемого генератора 11 по обеим каналам, и разделительный конденсатор 7 поступает на сумматор 1О и частотозадающие элементы контура второго синхронизируемого генератора 11. Но вид сигнала управления на выходе разделительного конденсатора 7 однозначно связан с характером управляющего С1{гнала со стороны первого синхронизируемого генератора 1, то-есть на выходе второго фильт ра 9 нижних частот. Под действием переменной составляющей сигналов управления, поступающих с выхода фазовращателя 6 и разделительного конденсатора 7 и второго фильтра 9 нижних частот, изменяется частота сигнала на выходе второго синхронизируемого генератора 11. Таким образом, при внесении в управляющий сигнал фа зовращателем фазовых сдвигов, обеспечивающих разнохарактерное и равновеликое изменение частоты второго синхронизируемого генератора 11 по отноше1шю к сигналу с выхода второго фильтра 9 нижних частот, происходит существенное уменьшение вр&мени установления параметров выходного колебания и улучшение чистоты спектра выходного колебания по шумовым и дискретным составляющим. Формула изобретения Цифровой синтезатор частот содержащий соединенные в кольцо первый синхронизируемый генератор, делитель частоты с. переменным коэффициентом деления, фазовый детектор и первый фильтр нижних частот, а также последовательно соединенные второй синхронизируемый ге-

нератор, второй фазовый детектор и вто- рой фильтр нижних частот, при этом к другому входу первого фазового детектора подключен генератор опорной частоты, а к другому входу второго фазового детектора подключен выход первого синхронизируемого генератора, отличающий- с я тем, что, с целью улучшения спектральной чистоты выходного сигнала, между другим выходом первого фильтра нижних частот и управляющим входом второго синхронизируемого генератора введены последовательно соединетсные фазовращател разделительный конденсатор и сумматор, ко второму входу которого подключен выход второго фильтр нижних частот.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Самойло К. А. и др. Синтезаторы частоты, ж. Радиотехника, М 5,1975, с.. 8-15.