Синтезатор частот
Патент 1631720
Авторы
Классы МПК
Синтезатор частот
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - повышение спектральной чистоты выходных сигналов . Синтезатор частот содержит импульсно-фазовый детектор (ИФД) 1, фильтр 2 нижних частот, управляемый генератор 3, делитель частоты 4 с дробным переменным коэффициентом деления , блок коррекции 5, цифроаналотовый преобразователь (ЦАП) 6, датчик интервалов времени 7, ключ 8. При этом ИФД 1 состоит из первого ключа 9, первого конденсатора 10, второго ключа 1 1 , второго конденсатора 12, источника тока 13, первого повторителя 14, второго повторителя 15. Делитель частоты 4 содержит сумматор 16 кодов, регистр 17 фазы, блок выделения 18 импульса, блок целения 19. Для уменьшения уровня помех необходимо, чтобы напряжение на выходе второго конденсатора 12 было постоянным, для этого напряжение на первом конденсаторе 10 от тока ЦАП 6 за время TC равнялось приращению напряжения от тока источника тока 13 за время ДТ. Задание величины напряжения ЦАП 6 и временных интервалов осуществляется при помощи блока коррекции 5 и датчика интервалов времени 7. 2 ил. g (Л
СО)ОЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19) (И) (gg)g Н 03 ) 7/181
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР (21) 4333486/09 ( (22) 05.10.87 (46) 28. 02. 91. Бюл, N= 88 (72) В.М.Пятецкий и С. В.Щегольков (53) 621.373.42 (088.8) (56) Гибсс Г. Темил. Анализатор спектра на базе синтезатора частоты с контуром ФАПЧ. — Электроника, 1978, )! 9, с. 23-33.
Авторское свидетельство СССР
h". 1312732, кл. Н 03 L 7/18, 12.12.85. (54) СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — повыше- ° ние спектральной чистоты выходных сигналов. Синтезатор частот содержит импульсно-фазовый детектор (ИФД) 1 фильтр 2 нижних частот, управляемый генератор 3, делитель частоты 4 с дробным переменным коэффициентом де— ления, блок коррекции 5, цифроанаИзобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в приемопередающих устройствах и в измерительной технике.
Целью изобретения является повы— шение спектральной чистоты выходных сигналов.
На фиг.1 представлена структурная электрическая схема синтезатора частот, на фиг.2 (а, б, в, г). — временные диаграммы.
Синтезатор частот содержит импульсно-фазовый детектор (ИФД) 1, фильтр 2 нижних частот, управляемый генератор 3, делитель частоты 4 с
2 логовый преобразователь (ЦАП) 6, датчик интервалов времени 7, ключ 8. При этом ИФД 1 состоит из первого ключа 9, первого конденса тора 10, второго ключа 11, второго конденсатора 12, источника тока 13, первого повторителя
14, второго повторителя 15. Делитель частоты 4 содержит с умма тор 16 кодов, регистр 17 фазы, блок выцеления 18 импульса, блок целения 19. Для уменьшения уровня помех необходимо, чтобы напряжение на выходе второго конденсатора 12 было постоянным, для этого напряжение на первом конденсаторе 10 от тока ЦАП 6 за время Т равнялось приращению напряжения от тока источника тока 13 за время 1 Т. Зацание величины напряжения ЦАП 6 и временных интервалов осуществляется при помощи блока коррекции 5 и датчика интервалов времеви 7. ? ил, дробным переменным коэффициентом деления, блок коррекции 5, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 6, датчик интервалов времени 7, ключ 8, При этом ИФД 1 состоит из первого ключа
9, первого конденсатора 10, второго ключа 11, второго конденсатора 12, источника тока )3, первого повторителя 14, второго повторителя 15. Делитель частоты 4 содержит сумматор 16 кодов, регистр 17,фазы, блок выделения 18 импульса, блок деления 19.
Синтезатор частот работает следующим образом.
1631720
ИФД 1, фильтр 2, управляемый генератор 3 и делитель частоты 4 образуют кольцо фазовой автоподстройки частоты.
Пусть М вЂ” информационная емкость (в бит) входа управления делителя частоты 4 и ЦАП 6, сумматора 16, регистра 17,т.е. наибольшего количества кодовых комбинаций. В исходном состоянии на управляющем входе присутствует код, числовое значение которого равно Х. Коэффициент деления блока деления 19 равен N. Длительность импульса датчика интервала времени 7 равна Т, в частном случае Тс=Тс/К, где Т вЂ” период эталонного сигнала о на входе опорного сигнала. Обозначим через ДТ разность между Т и периодом сигнала на выходе блока деления 19. 20
В регистре 6 записано число У, С приходом короткого импульса положительной полярности по входу опорной частоты первый ключ 9 ИФД 1 разряжает первый конденсатор 10. На выходе
ЦАП 6 установлен ток, соответствующий значению У, ЦАП 6 должен иметь токовый выход, либо дополнительный пре- образователь напряжения — ток на выходе. 30
По заднему фронту импульса закрывается первый ключ 9. Датчик интервалов времени 7 на время Тс открывают клю 8. Первый конденсатор 10 заряжается суммой токов источник тока 13
35 и ЦАП 6 в течение времени Тс, затем ключ 9 закрывается и первый конденсатор 10 продолжает заряжаться током только источника тока 13 (зпюра Зг).
В момент появления импульса на выхо.де блока деления 19 происходит перезапись значения напряжения на первом конденсаторе 10 через первый повторитель 14 и второй ключ 11 на второй конденсатор 12. В регистр 6 запи- 45 сывается значение X + Y. В установившемся режиме напряжение на втором конденсаторе 12 постоянно и через второй повторитель 15 и фильтр 20 поступает на вход управления управляемого генератора 3 (эпюра Зв). С приходом второго импульса по входу опорной частоты цикл повторяется, причем . в регистре 6 записано число
X+ Y и соответственно ему изменен ток
ЦАП 6. Процесс продолжается до тех
55 пор, пока число на выходе ЦАП 6 не превысит М и на выходе переноса сумматора 16 не появится уровень логической единицы, который даст раз в .решение блоку выделения 18 удалить .один импульс из выходного сигнала управляемого генератора 3. Для определения характеристик блока коррекции 5 считаем, что
Х Т Т = — — —, (1)
NN+X где Х = Х 1 =Х (М/2
Х = М-Х М/2 (Ха М-1
Из эпюр на фиг. 2 ясно, что для постоянства уровня напряжения на втором конденсаторе 12 необходимо, чтобы напряжение на первом конденсаторе 10 от ".îêà ЦАП 6 за время Тс равнялось приращению напряжения на первом конценсаторе 10 от тока I источника тока 13 за время Т, т,е.
I АТ ., QI Tc ь
С С (2) I где 6I = I - Х /М вЂ” шаг квантования
Ц
ЦАП 6 с полным
ТОкОм Ig=Eg /R, причем Б < — напряжение на входе опорного напряжения ЦАП 6, R — сопротивление резистивной матрицы R—
2R ЦАП 6. Из (1) и (2) получаем
I-Х " To (6 = — — — --- ) (3) (МИ+Х)Т
TQ
К =МК (4) NN + Х
T аким образом, для постоянства
I уровня напряжения на втором конден— саторе 12,, т. „для уменьшения уровня побочных составляющих, необхоцимо при изменении Х изменять опорное напряжение ЦАП 6 в соответствии с формулой (4), Блок коррекции 5 может содержать операционные усилители с программируемым аттенюатором. В некоторых случаях опорное напряжение внутри блока коррекции 5 может быть кратно Е, Датчик интервалов времени 7 можеf содержать делитель частоты с полученными элементами на выходе (на фиг.1 не показан), либо стабильный по длительности формирователь импульса, откуда при I = Е0/R, Š— напряжение на входе опорного напряжения источника тока 13„ получаем
Син гезатор частот, содержащий последовательно соединенные импульснофазовый детектор, фильтр нижних частот, управляемый генератор и делитель частоты с дробным переменным коэффициентом деления, датчик интервалов времени, при этом первый вход импульсно-фазового детектора является входом опорной частоты, вход управления целителя частоты с дробным переменным коэффициентом деления яв— ляется управляющим входом синтезатора частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения спектральной чистоты выходного сигнала, введены последовательно соединенные
lÎ
5 16317 формулаизобретения блок коррекции, цифроаналоговый преобразователь и ключ, сигнальный выход и информационный выход целителя частоты с дробным переменным коэф» фициентом деления подключены соответственно к второму входу импульснофазового детектора и к информационному входу цифроаналогового преобразователя, вход и выход датчика интервалов времени соединены соответственно с первым входом импульсно-фазового детектора и с управляющим входом ключа, выход которого поцключен к управляющему входу импульсно-фазового цетектора, а вход блока коррекции соединен с управляющим входом делителя частоты с дробным переменным коэффициентом деления.
1631720
С.Шекмар
Заказ 556 Тираж 447 Подписное
ВБИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
Составитель Ю. Ковалев
Редактор Н, Гор ват Техред JI,0ëèéíûê Корректор
1 г