Цифровой синтезатор частоты

Цифровой синтезатор частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoIo3 Советски к

Социалистические

Рес убли» iii932623 (81) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 15. 10. 80 (21) 2995262/18-09 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет (51)М. Кл.

Н 03 I, 7(08

Ввударвтвевлый кемитет

СССР до делам вавбретений и вткрытвй

Опубликовано 30.05.82. Бюллетень ¹ 20

Дата опубликования описания 30.05.82 (53) УДК 621 ° 373.. .42(088.8 } (72) Автор изобретения

Б.Н.Евстафьев с ав

1 !

1 (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для генерации сетки частот с равномерным шагом в приемных передающих устройст вах с малым временем перестройки по частоте в широком диапазоне частот, например в адаптивных по частоте системах связи.

Известен цифровой синтезатор частоты, содержащий соединенные в коль1О цо автоподстройки управляемый генератор. делитель с переменным коэффициентом деления, фазовый детектор, опорный генератор и источник кода частоты. Такой синтезатор позволяет получить равномерный шаг сетки в широком диапазоне частот, при этом шаг сетки равен частоте сравнения на фазовом детекторе (1).

Быстродействие такого синтезатора низкое, так как оно определяется частотой сравнения на фазовом детекторе и величиной перестройки по час. тоте °

Известен также цифровой синтезатор частоты, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления, фазовый детектор, управляемый генератор, второй делитель частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого подключен к другому входу фазового детектора, а также датчик кода частоты. Этот цифровой синтезатор частоты позволяет получить равномерный шаг сетки частот с заданной точностью установки частоты за счет повышения частоты сравнения на фазовом детекторе (2).

Однако быстродействие перестройки частоты этого цифрового синтезатора также низкое.

Цель изобретения - повышение быстродействия перестройки частоты.

Указанная цель достигается тем, что в цифровой синтезатор частоты, содержащий последовательно соединен3 932623 ные опорный генератор, первый делитель частоты с переменным коэффици. ентом деления, фазовый детектор, управляемый генератор, второй делитель частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого подключен к другому входу фазового детектора, а также датчик кода частоты, между выходом первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления и t0 входом установки частоты второго делителя частоты с переменным коэффициентом деления введены последовательно соединенные датчик синхрониэма, счетчик и преобразователь кода, дру- tS гой вход которого подключен к одному из выходов датчика кода чвстоты,другой выход которого соединен с управляющим входом счетчика, выход которого соединен также с входом уста- 20 новки частоты первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления, а другой вход датчика синхронизма подключен к выходу второго делителя частоты с переменным коэффи- 25 циентом деления.

На чертеже изображена структурная электрическая схема цифрового синтезатора частоты.

Цифровой синтезатор частоты содержит опорный генератор 1, первый делитель 2 частоты с переменным коэффициентом деления, фазовый детектор 3, упраяляемый генератор 4, второй дели З5 тель 5 частоты с переменным коэффициентом деления, датчик 6 кода частоты, датчик.7 синхронизма, счетчик 8 и преобразователь 9 кода.

Цифровой синтезатор частоты работает следующим образом.

При смене частоты из датчика 6 кода частоты на вход преобразователя

9 кода поступает код новой частоты управляемого генератора 4 и одновре4Я менно с второго выхода датчика 6 кода частоты на управляющий вход счетчика 8 приходит импульс сброса, устанавливающий счетчик 8 в счетный режим с максимальной емкостью, равной и. Код на выходе счетчика 8 устанавливает минимальный коэффициент деления Ми первого делителя 2 частоты и через управляющий вход преобразователя 9 кода коэффициент деления второ- го делителя 5 частоты равным

N„-1

Nt, ent() 4 где n, n-l,n-2,...,0 соответствует емкости счетчика 8, ent — целая часть числа.

На выходе датчика 7 синхронизма низкий уровень логического "0".

Управляемый генератор 4 перестраивается до тех пор, пока не установится на фазовом детекторе 3 частота, равная

1и <ог/ и+ Г и где f — частота опорного генерато-ра 1:

6F - точность измерения частоты сравнения датчиком 7 синхронизма при п-ой емкости счетчика 8.

На выходе датчика 7 синхронизма появляется высокий уровень напряжения логической "1", который уменьшает емкость счетчика 8 на единицу до (n-1) . Код на выходе счетчика 8 устанавливает коэффициент деления

М А = 2М, первого делителя 2 частоты, а через управляющий вход преобразователя 9 кода коэффициент деления второго делителя частоты 5

Ng-2 равным N>„= ent () и т.д. до тех пор, пока емкость счетчика 8 не станет равной нулю и счетный вход счетчика 8 при этом закрывается.

Коэффициенты деления Мо и No обеспечивают постоянную в диапазоне частот управляемого генератора ог

4 частоту сравнения Г = ог, раво ( ную шагу сетки частот, при частоте .. N управляемого генератора f = К . — У

ot Mo установки Ь) &

Время установки частоты tt„ управляемого генератора 4 на каждом переключении коэффициентов деления обрат-, но пропорционально частоте сравнения на каждом переключении Г,„ =

= 2 . Fe и прямопропорционально логарифму относительной величины перестройки управляемого генератора 4.

И

aF N„0F . N„

2и и" тйг 1" дг;„, и

Выполнив датчик 7 синхронизма таким образом, что точность его измерения была бы Ь Е Г /NÄ, можно получить время переходного процесса на каждом участке равным одному импульсу частоты сравнения на этом участке. Тогда время всего переходФормула изобретения

ВНИИПИ Заказ 3800/75

Тираж 954 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 9326 ного процесса t для всех переключений определяется так

1 1 1 1 1 1 (2 2и х )

2 2 Fo Гю т.е. частота управляемого генератора 5

4 независимо от величины перестройки и рабочей частоты К перестраивается с точностью установки, равной шагу сетки частот за время равное

1 Г,.

Для известного цифрового синтезатора частоты это время в отдельных точках диапазона лежит в пределах от единиц до десятков импульсов частоты сравнения в зависимости от величины перестройки по частоте.

Таким образом, выигрыш во времени перестройки для предлагаемого цифрового синтезатора частоты на отдельных частотах диапазона может дости- 20 гать десятков раз по сравнению с известным.

Цифровой синтезатор частоты, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, первый делитель частоты с переменным коэффициентом Зв деления, фазовый детектор, управляемый генератор, второй делитель час- тоты с переменным коэффициентом деления, выход которого подключен к другому входу фазового детектора, а также датчик частоты, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия перестройки частоты, между выходом первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления и входом установки частоты второго делителя частоты с перемен! ным коэффициентом деления введены последовательно соединенные датчик синхрониэма, счетчик и преобразователь кода, другой вход которого подключен к одному из выходов датчика кода частоты, другой выход которого соединен с управляющим входом счетчика, выход которого соединен также с входом установки частоты первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления, а другой вход датчикасинхронизма подключен к выходу второго делителя частоты с переменным коэффициентом деления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ианассевич 8. Синтезатор частот. Теория и проектирование. М,, "Связь", с. 33-34.

2. Бодряков В.В. и др. Синтезатор с дробно-рациональной аппроксимацией произвольных значений частоты. Сборник

"Стабилизация частоты". Материалы межотраслевых научно-технических конференций, совещаний, семинаров и выставок. M., ВНИИМИ, 1978, с. 12-15 (прототип) .