Цифровой синтезатор частот Советский патент 1980 года по МПК H03K3/80 

1

Изобретение относится к области . радиотехники и может найти применение в системах радиосвязи.

Известен синтезатор частоты, вырабатывающий сигнал с линейно- и дис- 5 кретно изменяющейся частотой, содержащий генератор, выходным сигналом которого является непрерывная последовательность дискретных импульсов, двоичный счетчик с первым входом для 10 прямого счета и с вторым входом для обратного, первое переключающее устройство с двумя устойчивыми состояниями, чувствительное к выходному сигналу счетчика и подающее дискретные 15 импульсы к первому входу счетчика до тех пор, пока содержание счетчика не превысит определенный верхний предел, а ко второму входу - пока содержание счетчика не будет ниже определенного 20 нижнего предела. Кроме того, генератор содержит цифроаналоговый- преобразователь, соединенный с выходом счетчика и преобразующий выходной сигнал счетчика в попеременно возрас- 25 тающее и спадающее ступенчатое напряжение , ступеньки которого имеют одинаковую длительность и высоту. Имеется также интегратор напряжения с постоянной времени меньшей, чем пе- 30

риод повторения дискретных импульсов, и второе переключающее устройство с двумя устойчивыми состояниями, которое подает к интегратору ступенчатое напряжение с изменяющейся полярностью. Полярность напряжения изменяется при достижении выходным сигналом интегратора одного из двух определенных уровней напряжения, что обеспечивает получение сигнала тре угольной формы, частота которого изменяется в соответствии с мгновенным значением амплитуды ступенчатого напряжения ll .

Недостатком данного устройства является его сложность и недостаточный частотный диапазон.

Наиболее близким по технической сущности к изобр)етенйю является синтезатор частот, который состоит из генератора частоты, входного регистра, накопителя, вычислителя значений синуса и косинуса, двух цифроаналоговых преобразователей и выходного фильтра 2 .

Данный цифровой синтезатор частоты не обеспечивает достаточной ширины диапазона генерируемых частот.

Целью изобретения является расширение диапазона генерируемых частот. Поставленная цель достигается тем что в цифровой синтезатор частот, со держащий входной регистр, вход кото рого соединен с шиной сигнала управления, генератор тактовых импульсов вход которого соединен с шиной опор ного сигнала, преобразователь коданалог и полосовой фильтр, введены реверсивный сумматор, включенный между выходом входного регистра и входом преобразователя код-аналог, и блок п-кратного стробирования, включенный между выходом преобразователя код-аналог и входом полосово го фильтра, причем вторые входы реверсивного сумматора и блока п-кратного стробирования подключены к соответствующим выходам генератора тактовых импульсов. Структурная электрическая схема описываемого синтезатора приведена на чертеже. Синтезатор частот содержит генератор тактовых импульсов 1, входной регистр 2, реверсивный сумматор 3, преобразователь код-аналог 4, блок п-кратного стробирования 5, полосовой фильтр 6, На входную шину 7 подан опорный сигнал частоты f , на шину 8 подан сигнал управления. Принцип работы цифрового синтезатора частот заключается в следующем На вход генератора тактовых импульсов 1 (шину 7) поступает опорный си гал со стабильной частотой f, который преобразуется в импульсный сигнал с частотой f для синхронизации реверсивного сумматора 3 и в импульсный сигнал с .частотой vi-f , где п - некоторое число для блока п - кратного стробирования 5. На шину 8 входного регистра 2 подается код управления частотой выходного сигнала синтезатора, который поступает с вы хода регистра 2 на реверсивный сумматор 3 каждые -//f с в качестве слагаемого, причем вторым слагаемым является число, находящееся в сумма торе в предыдущий момент времени. . Сумматор обеспечивает вычисление выборок ступенчатого треугольника напряжения. Последовательности выборок, соответствующих восходящей и нисходящей ветвям треугольного на пряжения, формируются за счет ревер са сумматора при наличии в старшем разряде сумматора сооответственно логического нуля и логической едини ;цы. Амплитуда ка)вдой ступени треугольного напряжения при этом соответствует числу, записанному во входном регистре. Выходной код сумматора 3 поступает на преобразователь код-аналог 4, обеспечивающий формирование ступенчатого треугольного напряжения с частотой f , определяемой соотношением максимально возможной амплитуды треугольного напряжения и величиной ступени. Выходной сигнал преобразователя код-аналог поступает на блок п-кратного стробирования 5, который обеспечивает стробирование каждой выборки ступенчатого напряжения импульсным сигналом с частотой nf и амплитудой, равной половине амплитуды треугольного напряжения, что обеспечивает увеличение в спектре выходного сигнала составляющих с частотами , где m - число, равное 1,3, 5,7,9.... Далее сигнал с выхода блока стробирования поступает на вход полосового фильтра б, обеспечивающего выделение из спектра сигнала рабочей составляющей с частотой nf, fj.) лежащейсущественно выше тактовой частоты сумматора и преобразователя код-аналог.. Формула изобретения Цифровой синтезатор частот, содержащий входной регистр, вход которого соединен с шиной сигнала управления, генератор тактовых импульсов, вход которого соединен с шиной опорного 1|:игнала, преобразователь код-аналог и полосовой фильтр, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона частот, в него введены реверсивный сумматор, который включен между выходом входного регистра и входом преобразователя коданалог, и блок п-кратного стробиро- вания, первый вход которого соединен с выходом преобразователя код-аналог, а выход - со входом полосового фильтра, причем вторые входы реверсивного сумматора и блока п-кратного стробирования подключены к соответствующим выходам генератора тактовых импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ОНА 3882486, кл. 331-65, от 6.5.75. 2.Зарубежная радиоэлектроника 1972, 3, стр.57.