Синтезатор частот

Синтезатор частот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - расширение диапазона выходных частот. Синтезатор частот содержит опорный генератор 1, блок 2 опорной частоты, формирователь 3 импульсов( генератор 4 пилообразного напряжения, усилитель 5 с регулируемым коэффициентом усиления, сумматор 6, дифференциальный усилитель 7, коммутатор 8, управляемый фззовращатель 9, компаратор 10 напряжений, счетчик 11 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 12. Если на входе управляемого фазовращателя 9 с линейной фазовой характеристикой до 2л:, действует сигнал с частотой а)о , то при использовании пилообразного напряжения с частотой AFj частота сигнала на выходе управляемого фазовращателя 9 будет совых (Оо + 1 л Д F , где I 0; ±1, ±2; ...; ± п. Поставленная цель достигается тем, что диапазон выходных частот определяется значением коэффициента усиления усилителя 5, который может достигать больших значений, а управляемый фазовращатель 9 при этом может быть реализован достаточно просто. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Н 03 В 21/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4735019/09 (22) 04.09,89 (46) 30,09,91. Бюл. М 36 (72) А.Г.Воронин, В,П,Соколов, В.В,Южин и

Б.М.Мусиенко (53) 621.373.42 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 340057, кл. Н 03 В 21/02, 12.05.70.

Авторское свидетельство СССР

М 1532990, кл. Н 03 В 21/02, 29,05.87. (54) СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ (57) Изобретение относится к радиотехнике.

Цель изобретения — расширение диапазона выходных частот. Синтезатор частот содержит опорный генератор 1, блок 2 опорной частоты, формирователь 3 импульсов, генератор 4 пилообразного напряжения, усилитель 5 с регулируемым коэффициентом

«5U 1681377 A 1 усиления, сумматор 6, дифференциальный усилитель 7, коммутатор 8, управляемый фазовращатель 9, компаратор 10 напряжений, счетчик 11 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 12, Если на входе управля- емого фазовращателя 9 с линейной фазовой характеристикой до 2 л, действует сигнал с частотой в,, то при использовании пилообразного напряжения с частотой Л Fi частота сигнала на выходе управляемого фазовращателя 9 будет си> =в +2л I ЛF где I = 0; +1; +2, ...; + n. Поставленная цель достигается тем, что диапазон выходных частот определяется значением коэффициента усиления усилителя 5, который может достигать больших значений, а управляемый фазовращатель 9 при этом может быть реализован достаточно просто. 2 ил.

1681377

Изобретение относится к радиотехнике и может быгь использовано в приемопередающих устройствах, Целью изобретения является расширение диапазона выходных частот, На фиг. 1 представлена электрическая структурная схема синтезатора частот; на фиг. 2-- временные диаграммы его работы.

Синтезатор частот содержит опорный генератор 1, формирователь 2 частоты (ФОЧ), формирователь 3 импульсов, генератор 4 пилообразного напряжения (ГПН), усилитель 5 с регулируемым коэффициентам усиления, сумматор 6, дифференциальный усилитель 7, коммутатор 8, управляемый фазовращатель 9, компаратор

10 напряжений, счетчик 11 импульсов, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 12, Синтезатор частот работает следующим образом.

Из соотношения между частотой и и фазой р колебаний а> = d p/d t следует вывод о возможности управления частотой с помощью управляемого фааовращателя 9 с непрерывным изменением фазы, Непрерывное изменение фазы мажет быть заменено пилообразным законом изменения, когда после плавного изменения фазы от 0 до 2 лпроисходит резкое ее изменение к начальному значению, Если на входе управляемого фазовращателя 9, имеющего линейную фазовую характеристику до 2 л, действует сигнал с частотой о)о, то при использовании пилообразного напряжения с частотой AFi частота сигнала на выходе управляемого фазовращателя 9 равна йЪ„,< = и„+ 2 л i A F, где i =- 0; +. ; ++2;,., ".è, ЛР -- шаг сетки частот, и характеризует максимальное изм:;нение частоты выходного сигнала, Знак "+ " берется для положительной крутизны изменения пилообразного напряжения, знак "-" - для а-.рицательной крутизны, Шаг сетки частот Л F формируется в

ФОЧ 2 из частоты п>, опорного генератора

1 (фиг. 2а).

В формирователе 3 иэ синусоидальнаго сигнала ФОЧ 2 образуется последовательность коротких импульсов (фиг. 26), которая запускает ГПН 4 (фиг. 2в), период пилообразного напряжения Т вЂ” 1/ Л Г.

В синтезаторе частот с цепью уменьшения динамического диапазона управляемого фа зов рагцателя 9 при любом обеспечиваен;я постоянная амплитуда пи: лообразного напряжения. величина К0Т0рай соо ГRp. i ствуе f изменению фазы сигнала, прошедшего фаэавращатель, на

2л.

Это достигается следующим образом.

Амплитуда пилообразного напряжения

5 на выходе ГПН 4 выбирается равной U >pp на втором входе компаратора 10, Напряжение на выходе усилителя 5 в i раз превышает амплитуду входного пилообразного напряжения, Регулирование коэффициента усиле10 ния осуществляется подачей на управляющие входы усилителя 5 управляющего кода, соответствующего значению i.

На фиг, 2г представлено напряжение на выходе усилителя 5 для значения 1, равного

15 трем.

С выхода усилителя 5 напряжение поступает на прямой вход сумматора 6. На инверсный вход сумматора 6 поступает напряжение с выхода ЦАП 12 (фиг. 2д), которое

20 формируется следующим образом.

ЦАП 12 преобразует в напряжение ступенчатой форммы код, поступающий с выхода счетчика 11. Напряжение ступенчатой формы изменяется от нулевого уровня (по25 сле воздействия импульса с выхода формирователя 3) до значения, равного (I 1) Uppp.

Счетчик 11 обнуляется импульсами с выхода формирователя 3. Счетными импульсами для счетчика 11 являются импульсы с

30 выхода компаратора 10. Число импульсов принимает значние от 0 до (1-1) за время периода импульсов с выхода формирователя 3, На входы компаратора 10 поступаю напряжение с выхода сумматора б и порого35 вае напряжение Опор

На выходе компаратора 10 импульсы появляются при равенстве напряжения на выходе сумматора 6 и порогового напряжения Опор (фиг. 2е).

40 При изменении кода на выходе счетчика

11 на единицу напряжение на выходе ЦАП

12 изменяется н» величину, равную Оп р.

В результате напряжение на выходе сумматора 6 имеет вид пилообразного на45 пряжения, приведенного на фиг, 2ж, амплитуда которого равна напряжению Unop, а период равен Tli (частота повторения этого пилообразного напряжения равна I Л F).

Сформированное пилообразное напря50 жение поступает на входдифференциального усилителя 7, на двух выходах которых формируются две последовательности пилообразных импульсов одинаковой амплитуды с одинаковой частотой повторения, 55 отличающиеся знаком крутизны изменения пилообразного напряжения (на фиг. 2ж приведена последовательность с положительной крутизной изменения пилообразного напряжения, на фиг. 2з — с отрицательной) 1681377

Обе последовательности пилообразных напряжений поступают на входы коммутатора 8. На управляющий вход коммутатора

8 поступает код знакового разряда, который определяет знак сдвига выходной частоты 5 по отношению к во, В зависимости от значения знакового разряда на выходе коммутатора 8 появляется одна иэ последовательностей пилообразных напряжений, изображенных на фиг. 2ж, з. 10

Выбранная последовательность с выхода коммутатора 8 поступает на управляющий вход управляемого фаэовращателя 9, производя сдвиг частоты и на величину

+ 2 л1 Л F, при этом динамический диапа- 15 зон управляемого фазовращателя 9 должен быть 2 г.

Создание управляемого фазовращателя 9 с непрерывным изменением фазы проходящего сигнала на 2тгп при и» 1 20 представляет собой сложную техническую задачу, При практической реализации в синтезаторах частот и, как правило, не превышает 2, 25

В данном синтезаторе частот диапазон выходных частот определяется значением коэффициента усиления усилителя 5, который может достигать 50-100 и более, т.е. величина п>50-100, Таким образом, диапа- зон выходных частот намного превышает диапазон выходных частот при отсутствии усилителя 5. При этом высокая скорость переключения с частоты на частоту, которая З5 определяется временем переключения безынерционны>: элементов коммутатора 8 и усилителя 5, полностью сохраняется.

Формула изобретения

Синтезатор частот. содержащий последовательно соединенные опорный генератор, формирователь опорной частоты, формирователь импульсов и генератор пилообразного напряжения, управляемый фазовращатель, сигнальный вход которого соединен с вторым выходом опорного генератора, последовательно соединенные дифференциальный усилитель и коммутатор, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, поразрядные входы управления которого и вход управления коммутатора являются входами сигналов управления синтезатора частот, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона выходных частот, введены последовательно соединенные сумматор, компаратор напряжений. счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к первому входу сумматора, к второму входу которого соединен выход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, сигнальный вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, выход сумматора подключен к входу дифференциального усилителя, установочный вход счетчика импульсов соединен с выходом формирователя импульсов, выход коммутатора соединен с входом управления управляемого фазовращателя, а второй вход компаратора напряжений является входом порогового напряжения синтезатора частот, 1681377

l е

-Фиг 1

Составитель Ю.Ковалев

Редактор A. Маковская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M Кучерявая

Заказ 3316 Тираж 425 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101