Цифровой синтезатор частоты с частотной модуляцией Советский патент 1982 года по МПК H03C3/10 H03L7/16 

I

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве возбудителя передатчика с широкополосной частотной модуляцией и гетеродина приемника без подачи модулирукщего сигнала.

Известен цифровой синтезатор частоты с частотной модуляцией, содержащий последовательно соединенные управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления и фазовый детектор, фильтр нижних частот, выход которого подключен к первому управляющему входу управляемого генератора, а также эталонный генератор, устройство установки выходной частоты, выход которого соединен с установочным входом делителя частоты с переменным коэффициентом деления, и источник модулирукщего сигнала ll.

Однако в известном устройстве при изменении коэффициента деления делителя частоты с переменным коэф-

фициентом деления происходит изменение управляющего напряжения, постул пающего на управляемый генератор, что приводит из-за неравномерности крутизны управляемого генератора к непостоянству девиации частоты при постоянной величине модулирукщего сигнала, а также к возникновению нелинейных искажений выходного сигнала синтезатора из-за появления сигнала ошибки на выходе фазового детектора.

Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений выходного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой синтезатор ча- стотга с частотной модуляцией, содержащий последовательно соединенные управляеьый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления и фазовый детектор, фильтр нижних частот, выход которого подключен к первому управляющему входу управля3

CMOio генератора, л т. :)та.иоииь Й It-iteiJaTop,, у стрснгстБО установки iUilxojUiofi частоты, выход которогч) соединен с усташзвочиым входом делителя частоты с переменным козс}х)Яциеитом дь пения, и источник модулирукяцего сигналя, введены последовательно соединенные первый интегратор, . перныи управляемый аттенюатор и фазоBijiii модулятор, а также второй интегратор и второй управляемый аттенюатор, выход которого подключен к другому унранлякмиему входу управляемого генератора, первьй вход второIo управляемого аттенюатора объединен 15 ров с входом первого интегратора и подкл чен к выходу источьгика модулирующего сигнала, выход эталонного генератора соединен с другим входом фазового мо дулятора, выход которого подключен к другому входу фазового детектора, вт рой интегратор включен между выходом фазового детектора и входом фильтра HiMimx частот, управляющие входы пер вого и второго управляемых аттенюато ров объединены и подключены к выходу устройства установки,выходной частоты. Па чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. 1Ь фровой синтезатор частоты с ча стотной модуляцией содержит эталонный генератор 1, фазовый детектор 2, фииьтр нижних частот (ФНЧ) 3, уП Швляеь-Ь Й генератор 4, делитель 5 частоты с переменным коэффициентом депения, источник 6 модулирующего си1нала, устройство 7 установки выхо ной частоты, первый интегратор 8, первый управляемьй аттенюатор 9, фазовый модулятор 10, второй интегратор 1 1 , второй управляемый аттенюатор 12. Устройство работает следующим образом. После установления синхронизма в кольце фазовой автоподстройки частоты (ЛМ1Ч) на выходе эталонного генератора 1 и на выходе делителя 5 частоты становятся равными. Благодаря наличию в кольце ФАПЧ интегратора 11 разность фаз эталонного генератора 1 и делителя 5 частоты стремится к нулю. При подаче модулирующего сигнала на управляемъй генератор 4 происходит частотная модуляция выходного сигнала цифрового синтезатора

4

и сигнала ил iibiACvit лелите.чч i частоты, п результате 40J4 на иых1)д(; фазового детек1ора 2 поилитс;: сигчал О1чибки. /11я его устраме}1ия производится частотная модуляция сигигиы зтлор ного генерат(зра , для чего моду- лирунхций сигнал подается на интегратор 8, которьп преобразует модулирующий С 1гнал таким образом, чтобы на выходе фазового модулятора 0 сигнал эталонного генератора бьит промодулирован но TaKONfy же закону, как и fa выходе делителя 5 частоты. Коэффициент передачи управляег-гых аттенюато9 и 12 устанавливается таким. чтобы девиация фазы сигнала эталонного генератора 1 и сигнала на выходе делителя 5 частоты были равкл. При изменении рабочей частот. цифрового синтезатора девиащ1я фазы сигнала делителя 5 частоты изменяется обратно пропорционально изменению рабочей частоты цифрового синтезатора, поэтому для сохранения равенства девиации сраз сигналов, подаваемь х на фазовый детектор 2, необходимо произвести изменеш1е коэффициента передачи управляемого аттенюатор, 9 на величину, обратно пропорцио1 альргую oтнocиf ельном изменению вьглодной частоты цифрового синтезатора. Это достигается благодаря измeнeF ию коэффициента передачи управляемого аттенюатора 9. Код установки частоты подается на управляемьЕ аттенюатор 9 от устройства 7 установки выходной частоты. Кроме того, из-за зависимости крутиз1М управляемого генератора 4 от выходной частоты цифрового синтезатора также изменяется девиация фазы на В1)1ходе дечителя 5 частоты. Для устранения этого явле1дая модулируюнцпЧ сигнал подается на управляемый генератор 4 через управляемый аттенюатор 12, коэффициент передачи которого )ся обратно пропорционально изменению крутизны управления управляемого генератора 4, а управление осущест} ляется кодом установки частоты от ус i-ройства 7 установки выходной частоты. При этом обеспечивается и постоянство девиации частоты на выходе цифрового синтезатора при изменении входной частоты. За счет того, ч-io дениация фазы управляемо1 о генератора 4 компенсируется соответствуюше девиацией фазь эталонно1о генератор,ца выхсаде фазовог(7 мoJ yлятo) If. 5 сиги;г.п ошиОки ия выходе фагового детектора 2 зависит от точности компен сация и при соответствующих коэффициентах передачи управляемых аттенюаторов 9 и 12 сводится к минимуму. Цифровой синтезатор с частотной модуля1Ц1ей предложен для решения задачи получения частотно-модулированного ЧМ) сигнала в широком диапазоне частот модулирующего сигнала от единиц Гц до десятков кГц при нелинейных искажениях не превышаюпи1х 5%,, и девиации частоты выходного сигнала в 5±0,25 кГц. Предлагаемое устройство дает возможность получения ЧМ сигнала с заданными характеристиками. na6opaTopF bie испытания макета предлагаемого цифрового синтезатора покйзывают, что при точной компенсации нелиней-ные искажения не превышают 2% в заданном диапазоне модулирующих частот, а девиация частоты 1дафрового синтезатора остается практически постоянрюй, при изменении коэффициента передачи одного из управляе ъ1Х аттенюаторов 9 и 12 на ilO% нелинейные искажения достигают 5% на частотах, близких к частоте среза системы ФАПЧ, а на остальных частотах они значитатьно ниже. Девиация частоты выходного сигнала цифро пого синтезатора остается в заданных пределах во всем диапазоне частот мо дулирую цего сигнала. Таким образом, применение предлагаемото цифрового синтезатора позволяет осуществлять широкополосной неискаженной частотой модуляцию без пр менения дополнительного кольца ФАПЧ и управляемого кварцевого генератора со специальным кварцем и повышать стабильность частоты модулированного сигнала за счет того, что стабильнос опреде тяется стабильностью эталонного генератора синтезатора частот. Форьгчла изобретения Цифровой синтезатор частоты с часготной модуляцией, содержащий последовательно соединенные управляемьй генератор, делитель частоты с переме}цшм коэффициентом деления и фазовый детектор, фильтр нижних частот, выход которого подключен к первому управляющему входу управляемого генератора, а также эталонный генератор, устройство установки выходной частоты, выход которого соединен с установочным входом делителя частоты с переменным коэффициентом деления, и источник модулирующего сигнала, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений выходного сигнала, введены последовательно соединенные первый интегратор, первый управляемый аттенюатор и фазовый модулятор, а также второй интегратор и второй управляемый аттенюатор, выход которого подключен к другому управляющему входу управляемого генератора, первый вход второго управляемого аттенюатора объединен с входом первого интегратора и подключен к выходу источника модулирующего сигнала, выход эталонного генератора соединен с другим входом фазового модулятора, выход которого подключен к другому входу фазового детектора, второй интегратор включен между выходом фазового детектора, и входом фильтра нижних частот, управляющие входы первого и второго управляемых аттенюаторов объединены и под1шючень: к выходу устройства установки выходной частоты. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 4110707, кл. 332-19, 29.08.79 (прототип).