Цифровой синтезатор частот Советский патент 1981 года по МПК H03L7/18 

(54) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ

1

Изобретение относится к радиотехнике, в частности, к цифровым диапазонным синтезаторам частот.

Известен цифровой синтезатор частот, содержащий включенные в кольцо перестраиваемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, частотный детектор и устройство грубой настройки, а также последовательно соединенные формирователь коротких импульсов и импульснофазовый детектор и последовательно соединенные фильтр нижних частот и устройство точной настройки, выход которого подключен к другому входу перестраиваемого генератора, выход которого также соединен с другим входом импульсно-фазового детектора, а к другому входу частотного детектора подключен выход датчика опорных частот 1.

Однако этот синтезатор частот имеет низкую кратковременную стабильность частоты выходных колебаний.

Цель изобретения - повышение кратковременной стабильности частоты выходных колебаний.

Для этого в цифровой синтезатор частот, содержащий включенные в кольцо перестраиваемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, частотный детектор и устройство грубой настройки, а также последовательно соединенные формирователь коротких импульсов и импульсно-фазовый детектор и последовательно соединенные фильтр нижних частот и устройство точной настройки, выход которого подключен к другому входу перестраиваемого генератора, выход которого также соединен с другим входом импульсно-фазо10вого детектора, а к другому входу частотного детектора подключен выход датчика опорных частот, введены распределитель фазы, п-1 формирователей коротких импульсов, п-1 импульсно-фазовых детекторов и сумматор. При этом выход сумматора соеди5 ней с входом фильтра нижних частот, другой выход датчика опорных частот соединен с входом распределителя фазы, каждый из п выходов которого соединен с входом соответствующего формирователя коротких импульсов, выходы п-1 формирова20телей коротких импульсов соединены с первыми входами каждого из п-1 импульснофазовых детекторов, другие входы которых подключены к выходу перестраиваемого генератора, а выходы всех импульсно-фазовых детекторов соединены с соответствующими входами сумматора. На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного синтезатора. Цифровой синтезатор частот содержит датчик I опорных частот, частотный детектор 2, делитель частоты 3 с переменным коэффициентом деления, перестраиваемый генератор 4, устройство 5 грубой настройки, распределитель фазы 6, п формирователей коротких импульсов 71-Тв , п импульснофазовых детекторов 81-8„, сумматор 9, фильтр нижних частот 10, устройство 11 точной настройки. Цифровой синтезатор частот работает следующим образом. Сигнал опорной частоты f поступает от датчика опорных частот 1 на частотный детектор 2, а сигнал опорной частоты nfj - на распределитель фазы 6. На второй вход частотного детектора 2 поступает сигнал с делителя частоты 3, делящего частоту fo перестраиваемого генератора 4 до величины i . Напряжение рассогласования с частот&ГО детектора 2 поступает на устройство 5 грубой настройки, которое управляет частотой перестраиваемого генератора 4. Система точной настройки состоит из п формирователей коротких импульсов 7i-7 п импульсно-фазовых детекторов 8i-8п, сумматора 9, фильтра нижних частот 10 и устройства 11 точной настройки. Рабочую частоту цифрового синтезатора частот выбирают изменением коэффициента деления N в делителе частоты 3. Если после установки требуемого коэффициента деления в делителе частоты 3 остаточная расстройка после грубой настройки не превыщает полосы схватывания точной автоподстройки, вступает в действие точная система импульсно-фазовой автоподстройки частоты (ИФАПЧ). Соотнощение полос схватывания и удержания ИФАП выбирают исходя из заданного интервала между рабочими частотами, а также погрещности системы грубой настройки. Распределитель фазы 6 вырабатывает п импульсных сигналов, имеющих одну и ту же частоту следования, равную опорной частоте f э , но различные фазы, кратные2.1/Л1-1-Л где m О, 1, 3... , к 0,2.... сдвига по фазе каждый из п формируемых коротких импульсов в п формирователях коротких импульсов с помощью п импульснофазовых детекторов и сумматора 9 подстраивает частоту перестраиваемого генератора 4 в различные моменты времени с периодом, кратным периоду опорного сигнала fe . Количество моментов коррекции частоты перестраиваемого генератора на интервале времени yf увеличивается в п раз, благодаря чему и растет кратковременная стабильность частоты выходного сигнала. Формула изобретения Цифровой синтезатор частот, содержащий включенные в кольцо перестраиваемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, частотный детектор и устройство грубой настройки, а также последовательно соединенные первый формирователь коротких импульсов и первый импульсно-фазовый детектор и последовательно соединенные фильтр нижних частот и устройство точной настройки, выход которого подключен к другому входу перестраиваемого генератора, выход которого также соединен с другим входом первого импульсно-фазового детектора, а к другому входу частотного детектора подключен выход датчика опорных частот, отличающийся тем, что, с целью повыщения кратковременной стабильности частоты выходных колебаний, введены распределитель фазы, п-1 формирователей коротких импульсов, п-1 импульсно-фазовых детекторов и сумматор, при этом выход сумматора соединен с входом фильтра нижних частот, другой выход датчика опорных частот соединен с входом распределителя фазы, калдый из п выходов которого соединен с входом соответствующего формирователя коротких импульсов, выходы п-1 формирователей коротких импульсов соединены с первыми входами каждого из п-1 импульсно-фазовых детекторов, другие входы которых подключены к выходу перестраиваемого генератора, а выходы всех импульсно-фазовых детекторов соединены с соответствующими входами сумматора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 387489, кл. Н 03 В 3/04, 03.01.72 (прототип) .