Цифровой синтезатор частоты Советский патент 1982 года по МПК H03B21/02 

V

Изобретение относится к области радиотехники и связи, вычислитель ной и измерительной техники и может использоваться для получения множе ства различных частот, включая частоты, которые не являются кpaтны м опорной частоте.

По основному авт. св. ff 855935 известен цифровой синтезатор частоты, содержаций последовательно соединенные генератор опорной частоты-, делитель частоты, генератор кода числа, накапливающий сумматор и формирователь дополнительного кода, последовательно соединенные 1(ифро-аналоговый преобразователь и фильтр нижних частот, а также частотный селектор, выходы которого подключены к информационным входам генератора кода числа, выход делителя частоты соединен х: Управляющим входом накапливающего сумматора, между выходом старшего разряда накапливакхцего сумматора и входаг цифро-аналогового

преобразователя, последовательно соединенные кольцевой распределитель, формирователь прямого кода и коммутатор, между выходом младшего разряда кольцевого распределителя и знаковым входом цифро-аналогового преобразователя введен триггер, выход младшего разряда кольцевого распределителя соединен также с управляющим входом формирователя дополнитель10ного кода, выход второго разряда кольцевого распределителя соединен с второй группой входов коммутатора, третья группа входов которого подключена к разрядным выходам формироtsвателя дополнительного кода, а информационные входы формирователя прямого кода соединены с выхода накапливающего сумматора LU

Однако известный цифровой синте20затор частоты искажает форк 1руемый сигнал.

Цель изобретения - уменьшение искажений фор 1руемого сигнала.

Дня этого в цифровой синтезатор частоты, содержащий последовательно соединеннь е генератор опорной част о т ы , д ел и т ел ь ч а ст от ы . ге н е р а т Ср ксэ д а i-iH ел а , н а ка nri.-i в аюиди и су мм ат Ср и Формчрозатель дополнительного кода посяедоаэте1 ьно соединенные 1{иф ро -аналоговый преобразователь и фильтр нижних частот,, а также частотный селектор, выходы которого подключены к информационным входам генератора кода числа, выход делителя частоты соединен с управляющим входом нака пливащего сумматора, между выходом старшего разряда накапливающего сумматора и входами цифро-аналогового преобразователя введены последовательно соединенные кольцевой распределитель формирователь прямого кодз и коммутатор 3 между выходом f-iiaA 1Йего разряда кольцевого распределителя -л знаковым входом цифре-аналогового преобразователя зведен триггер, выход мпадшего разряда кольцевого распределителя . аюке с упрз ЛЯЮЩИМ входом формирователя дополнительного кода, выход второго разряда кольцевого распределителя соединены с второй группой входов коммутатора 5 третья группа входов которого подклю чена к разрядным выходам формировате ля дополнительного кода, а информаци онные входы формирователя прямого ко да соеди1-1ены с выходэм/i накапливающего сумма/гора 5 введен анализатор кода, информационные входы которого соединены с выхода;-г1 накапливающего сумматора, управляющими вход подключен к выходу мпадшего разряда кольце зого распределителя,, а выход подклк:чен tc допо.)М|Тепьной группе входов коммутатора: На ф4-1г„ 1 изображена структурная электрическая схема цифрового синтезатора частоты; на фиг, 2 аремб-нная диаграмма работы синтезатора, Цифровой синтезатор частоты содержит генератор опорной частоты 1. делитель Частоты 2, частотный cexieK тор 3, генератор кода числа k, иакаги1ивающий сумматор 5, состоящий из комбинационного сумматора 6 и регистра 7s кольцевой распределитель 8, фор 4 рователь прямого кода 9 формирователь дополнительного кода 10, комуутатор 11, триггер 12, цифро-аналоговый преобразователь 13j фильтр нижних частот . анализатор

кода 15« Выход фильтра И является выходом устройства.

На фиг. 2 обозначены: а - последо вательносгь импульсов генератора

опорной частоты на выходе делителя частоты 2; 6 - числовое значение на выходе накапливающего сумматора 5; в последовательность импульсов на входе кольцевого распределителя 8

(импульсов переполнения накапливающе™ го сумматора 5): г состояние триггера 12 по выходу; д числовое знамение на выходе коммутатора 11 при отсутствии анализатора кода 15; е числовое значение на выходе коммутатора 11 при введенном анализаторе кода 15; ж - сигнал на выходе цифрозналогового преобразователя 13 при отсутствии анализатора кода 15; з сигнал на выходе цифро-аналогового преобразователя 13 при введенном анализаторе кода 15.

Цифровой анализатор частоты работает следующим образом,. Частотным селектрром 3 устанавливается число К, определяющее значение выходной частоты синтезатора. Генератор кода числа h обеспечивает генерирование -мела К в двоичном коде с частотой синхронизации f, {ф;1г„ 2а) и его пересылку на информационные входы п-разрядного накаплиаающего сумматора 5« Частота - это результат деления частоты fp генератора опорной частоты 1 на выбранный делителем частоты 2 коэфс1эи4иент. Двоичное число К поступает непосредственно на первые входы комбинационного сумматора 6. на вторые входы которого поступает дво 1цное число с выхода регистра 7, а результат суммирования перезаписыЕ ается в регистр 7 на очередном импульсе частоты , При непрерывной работе синтезатора не выходе накапливащего сумматора 5 результирующие значения чисел обновляются с частотой синхронизации f (фиг. 2б). Число с выхода накапливающего сумматора 5 одновременно поступает на фор1 мрователь прямого кода 9i формирователь дополнительного кода 10 и анализатор кода 15. При переполнении накапливающего сумматора 5 сигнал переполнения (фиг. 2в) с его старшего разряда поступает на кольцевой распределитель 8. Предположим, что старший (первый) разряд кольи,евого распределителя 8 находится 8 состоянии, отличном от остальных. Тогда до первого переполнения накапливающего сумматора 5 выход старшего разряде кольцевого распределителя 8 обеспечивает прохождение на коммутатор П прямого кода накапливающего сумматора 5 через формирователь прямого кода 9 от пер вого до второго переполнения накапливающего сумматора 5 выход второго разряда кольцевого распределителя 8 обеспечивает установку коммутатора 11 по всем разрядам в единичное состояние,от второго до третьего перр.полнения. накапливающего сумматсчэа 5 выход младшего (третьего) разряда кольцевого распределителя 8 обеспечивает прохождение на коммутатор 11 дополнительного кода накапливающего сумматора 5 через формирователь дополнительного кода 10 В дальнейшем периодичность поступле.ния на коммутатор 11 прямого или дополнительного кодов или его установка в единичное состояние по всем раз рядам повторяется. Временные диаграммы на фиг, 2 поясняют один из возможных случаев появл вния неалгоритмических переходов и их ликвидацию введением анализатора кода 15 при . Для данного случая накапливающий сумматор 5 переполняется без остатка при поступлении каждого четвертого 1сла К, и, следовательно, в начальный момент подачи на коммутатор 11 допол нительно кода образуются условия неалгоритмических переходов необходимого единичного числа N в нуль (фиг. 2д), точки } f 2, З,...), ко торые в этот момент ликвидируются подачей на четвертую группу входов к мутатора 11 выходного импульса анали затора кода 15, так как на его инфор мационные входы поступают все нули, а на управляюсций вход - единица (фиг. 2е, точки 1, 2, 3...). Триггер 12 изменяет свое состояние через каждые три импульса переполнения накапливающего сумматора 5 (фиг. 2в), .соответственно этому изменяется полярность формируемого сигнала на выходе цифро-аналогового преобразователя 13. При отсутствии анализатора кода 15 неалгоритмические переходы чисел дали бы неалгориTMIческие спады амплитуды (фиг. 2ж) точки 1, 2 , 3,...,) на время . , которые ликвидированы анализатором кода 15 на стадии фop кpoвaния чисел, поступающих на коммутатор 11 СФиг. Зз, точки 1 , 2 , З,...). Сигнал с выхода цифро-аналогового преобразователя 13 через фильтр нижних частот 14 поступает на выход синтезатора. Параметры фильтра определяют необходимой рабочей полосой синтезатора и требованиями к спектральной чистоте выходного сигнала. Введение анализатора кода 15 позволяет независимо от выбранных значений К и . начальной фазы повысить точность синтезируемого выходного сигнала по частоте и форме без каких-либо ограничений функциональных возможностей известного синтезатора. Таким образом, повышению точности подвергаются от 70 до 100% значений частот синтезируемого сигнала. Формула изобретения Цифровой синтезатор частоты по авт. св. Ц 855935, о т л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью уменьшения искажений формируемого сигнала, введен анализатор кода, информационные входы которого соединены с выходами накапливающего сумматора, управляющий вход подключен к выходу младшего разряда кольцевого распределителя, а выход подключен к дополнительной группе входов коммутатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 855935, кл. Н 03 В 21/02, FJ/02, 19S1.

flii t ri I I ri I f N n I 1 И I t t I И fl I I f И U Ml I I