RU215204U1 - FREQUENCY SYNTHESIZER - Google Patents

FREQUENCY SYNTHESIZER Download PDF

Info

Publication number
RU215204U1
RU215204U1 RU2022125644U RU2022125644U RU215204U1 RU 215204 U1 RU215204 U1 RU 215204U1 RU 2022125644 U RU2022125644 U RU 2022125644U RU 2022125644 U RU2022125644 U RU 2022125644U RU 215204 U1 RU215204 U1 RU 215204U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
frequency synthesizer
pass filter
synthesizer
signal
Prior art date
Application number
RU2022125644U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Григорьевич Ластовина
Original Assignee
Александр Григорьевич Ластовина
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Григорьевич Ластовина filed Critical Александр Григорьевич Ластовина
Application granted granted Critical
Publication of RU215204U1 publication Critical patent/RU215204U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к синтезатору частот для управления двухкоординатными акустооптическими дефлекторами в широком диапазоне температур окружающей среды с высокой скоростью перестройки значений синтезируемых частот. Синтезатор частот содержит два канала синтеза частоты. Первый канал синтеза частоты содержит скоростной синтезатор частот, соединенный с фильтром нижних частот, который соединен с аналоговым умножителем, далее с полосовым фильтром и усилителем мощности и с коммутатором. Второй канал синтеза частоты также содержит скоростной синтезатор частот, соединенный с фильтром нижних частот, который соединен с аналоговым умножителем, далее с полосовым фильтром, далее с предварительным усилителем и усилителем мощности, оба канала синтеза частоты соединены с интерфейсом-вычислителем, получающим сигнал с управляющей шины, интерфейс-вычислитель также соединен с коммутатором. Техническим результатом полезной модели является обеспечение возможности управления двухкоординатными акустооптическими дефлекторами в широком диапазоне температур окружающей среды при высокой скорости перестройки значений синтезируемых частот. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Figure 00000001
The utility model relates to a frequency synthesizer for controlling two-coordinate acousto-optical deflectors in a wide range of ambient temperatures with a high speed of tuning the values of the synthesized frequencies. The frequency synthesizer contains two frequency synthesis channels. The first frequency synthesis channel contains a high-speed frequency synthesizer connected to a low-pass filter, which is connected to an analog multiplier, then to a band-pass filter and a power amplifier, and to a switch. The second frequency synthesis channel also contains a high-speed frequency synthesizer connected to a low-pass filter, which is connected to an analog multiplier, then to a band-pass filter, then to a preamplifier and a power amplifier, both frequency synthesis channels are connected to an interface calculator that receives a signal from the control bus , the calculator interface is also connected to the switch. The technical result of the utility model is to provide the ability to control two-coordinate acousto-optic deflectors in a wide range of ambient temperatures at a high speed of tuning the values of the synthesized frequencies. 1 w.p. f-ly, 1 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к синтезатору частот для управления двухкоординатными акустооптическими дефлекторами в широком диапазоне температур окружающей среды с высокой скоростью перестройки значений синтезируемых частот.The utility model relates to a frequency synthesizer for controlling two-coordinate acousto-optical deflectors in a wide range of ambient temperatures with a high speed of tuning the values of the synthesized frequencies.

Из уровня техники известны синтезаторы частот различного применения, например, цифровой синтезатор частот (см. RU2275735, опубл. 27.04.2006) (1). Цифровой синтезатор частот состоит из цифрового вычислительного синтезатора, фильтра нижних частот, соединенных последовательно, и смесителя. В цифровой синтезатор введены фильтр сосредоточенной селекции по промежуточной частоте, вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот, а выход - с первым входом смесителя, первый высокочастотный многоканальный переключатель, вход которого соединен с выходом смесителя, N высокочастотных фильтров сосредоточенной селекции, где N не менее двух, входы которых соединены с N выходами первого высокочастотного многоканального переключателя, второй высокочастотный многоканальный переключатель, вход которого соединен с N выходами высокочастотных фильтров сосредоточенной селекции, а выход является выходом цифрового синтезатора частот, а также М гетеродинов, где М не менее двух, выходы которых соединены с входами вновь введенного третьего высокочастотного многоканального.Frequency synthesizers for various applications are known from the prior art, for example, a digital frequency synthesizer (see RU2275735, publ. 27.04.2006) (1). The digital frequency synthesizer consists of a digital computational synthesizer, a low-pass filter connected in series, and a mixer. The digital synthesizer includes an intermediate frequency lumped selection filter, the input of which is connected to the output of the low-pass filter, and the output to the first mixer input, the first high-frequency multichannel switch, the input of which is connected to the mixer output, N high-frequency lumped selection filters, where N is at least two, the inputs of which are connected to N outputs of the first high-frequency multichannel switch, the second high-frequency multichannel switch, the input of which is connected to the N outputs of high-frequency filters of lumped selection, and the output is the output of a digital frequency synthesizer, as well as M local oscillators, where M is at least two, the outputs of which connected to the inputs of the newly introduced third high-frequency multichannel.

Предложенный аналог имеет небольшую мощность сигнала и повышенные требования к спектральной чистоте сигнала. Такой синтезатор не сможет обеспечить назначения заявленного устройства, а именно управлять акустооптическими дефлекторами в широком диапазоне температур окружающей среды.The proposed analog has a low signal power and increased requirements for the spectral purity of the signal. Such a synthesizer will not be able to provide the purpose of the claimed device, namely, to control acousto-optic deflectors in a wide range of ambient temperatures.

Несколько ближе по назначению система управления акустооптическим устройством (US7580182B2, 25.08.2009) (2), которая включает в себя акустооптическое устройство, имеющее акустический преобразователь и выполненное с возможностью сохранения ряда конструктивных параметров для алгоритма параметрической настройки. Система включает в себя синтезатор частоты, соединенный с акустооптическим устройством и выполненный с возможностью подачи радиочастотного сигнала настройки на акустооптическое устройство через акустический преобразователь. Программируемый контроллер соединен с акустооптическим устройством и синтезатором частоты и выполнен с возможностью считывания конкретных параметров конструкции и получения второго ряда параметров, включающих один или несколько параметров окружающей среды, конкретных параметров настройки и заданных пользователем рабочих параметров. Программируемый контроллер также сконфигурирован для применения параметров, характерных для конструкции, и других параметров к алгоритму параметрической настройки, характерному для конструкции, для выбора радиочастотного сигнала настройки, который оптимизирует заданный пользователем параметр производительности.Somewhat closer in purpose is the control system of an acousto-optic device (US7580182B2, 08/25/2009) (2), which includes an acousto-optic device having an acoustic transducer and configured to save a number of design parameters for the parametric tuning algorithm. The system includes a frequency synthesizer connected to the acousto-optic device and configured to supply a radio frequency tuning signal to the acousto-optic device through an acoustic transducer. The programmable controller is connected to the acousto-optic device and the frequency synthesizer and is configured to read specific design parameters and obtain a second set of parameters including one or more environmental parameters, specific tuning parameters, and user-defined operating parameters. The programmable controller is also configured to apply design-specific parameters and other parameters to a design-specific parametric tuning algorithm to select an RF tuning signal that optimizes a user-specified performance parameter.

Система (2) содержит устройство, подобное заявляемому, однако тип используемого в нем синтезатора частот отличается от заявленного.System (2) contains a device similar to the claimed one, however, the type of frequency synthesizer used in it differs from the claimed one.

Наиболее близким аналогом заявленного устройства является способ и синтезатор сигналов для управления акустооптическим элементом, (см. WO2018197546A1, опубл. 01.11.2018) (3). Синтезатор сигналов служит для управления акустооптическим кристаллом акустооптического элемента. Акустооптический элемент также имеет пьезоэлектрический преобразователь, вызывающий механические колебания кристалла. В частности, усилитель, который может регулироваться, подключен после синтезатора и служит для усиления аналогового выходного сигнала, выдаваемого синтезатором. Синтезатор имеет запоминающее устройство, в котором хранится последовательность значений сигналов, например, в виде списка или таблицы со значениями сигналов. Последовательность значений сигнала имеет ряд значений сигнала (т.е. числовые значения), например, в виде значений интенсивности, которые описывают форму выходного сигнала, который должен быть выведен. Кроме того, синтезатор имеет тактовый генератор, который обеспечивает тактовый сигнал с фиксированной частотой, в примере 500 МГц. Интерполятор снабжен фазовым приращением и фазовым пространством. Интерполятор определяет значение сигнала для каждого шага, в данном примере каждые 2048/16=128, и передает его в ЦАП. При необходимости интерполятор может также определить значение сигнала, которое должно быть передано путем интерполяции из сохраненного значения сигнала.The closest analogue of the claimed device is a method and a signal synthesizer for controlling an acousto-optic element, (see WO2018197546A1, publ. 11/01/2018) (3). The signal synthesizer serves to control the acousto-optic crystal of the acousto-optic element. The acousto-optical element also has a piezoelectric transducer, which causes mechanical vibrations of the crystal. In particular, an amplifier that can be adjusted is connected after the synthesizer and serves to amplify the analog output signal provided by the synthesizer. The synthesizer has a memory device that stores a sequence of signal values, for example, in the form of a list or table with signal values. The signal value sequence has a series of signal values (ie, numerical values), for example, in the form of intensity values, which describe the shape of the output signal to be output. In addition, the synthesizer has a clock generator that provides a clock signal at a fixed frequency, in the example 500 MHz. The interpolator is provided with a phase increment and a phase space. The interpolator determines the signal value for each step, in this example every 2048/16=128, and passes it to the DAC. Optionally, the interpolator can also determine the signal value to be transmitted by interpolation from the stored signal value.

Основным отличием от наиболее близкого аналога заявленного устройства является то, что синтезируется многокомпонентный сигнал, в заявленном решении синтезируется однокомпонентный сигнал, значения частот сигнала не хранятся в памяти устройства, а вычисляются аппаратно в заявленном устройстве по математическим формулам.The main difference from the closest analogue of the claimed device is that a multicomponent signal is synthesized, in the claimed solution a single-component signal is synthesized, the signal frequency values are not stored in the device memory, but are calculated by hardware in the claimed device using mathematical formulas.

Заявленная полезная модель направлена на решение технической проблемы, связанной с увеличением мощности сигнала.The claimed utility model is aimed at solving a technical problem associated with an increase in signal power.

Техническим результатом полезной модели является обеспечение возможности управления двухкоординатными акустооптическими дефлекторами в широком диапазоне температур окружающей среды при высокой скорости перестройки значений синтезируемых частот.The technical result of the utility model is to provide the ability to control two-coordinate acousto-optic deflectors in a wide range of ambient temperatures at a high speed of tuning the values of the synthesized frequencies.

Достижение поставленных целей возможно посредством синтезатора частот, содержащего два канала синтеза частоты: А и В (первый и второй). Канал А синтеза частоты содержит скоростной синтезатор синтеза частот, соединенный с фильтром нижних частот, который соединен с аналоговым умножителем, далее с полосовым фильтром, далее с предварительным усилителем и усилителем мощности и с коммутатором, канал В синтеза частоты также содержит скоростной синтезатор синтеза частот, соединенный с фильтром нижних частот, который соединен с аналоговым умножителем, далее с полосовым фильтром, далее с предварительным усилителем и усилителем мощности, оба канала синтеза частоты соединены с интерфейсом-вычислителем, получающим сигнал с управляющей шины, интерфейс-вычислитель также соединен с коммутатором. Коммутатор канала А позволяет подключить с высокой скоростью на второй выход сигнал со стабильным, известным значением частоты для калибровки устройства верхнего уровня.Achieving the set goals is possible by means of a frequency synthesizer containing two frequency synthesis channels: A and B (first and second). Frequency synthesis channel A contains a high-speed frequency synthesis synthesizer connected to a low-pass filter, which is connected to an analog multiplier, then to a band-pass filter, then to a preamplifier and power amplifier and a switch, frequency synthesis channel B also contains a high-speed frequency synthesis synthesizer connected with a low-pass filter, which is connected to an analog multiplier, then to a band-pass filter, then to a preamplifier and a power amplifier, both frequency synthesis channels are connected to an interface calculator that receives a signal from the control bus, the interface calculator is also connected to a switch. Channel A switch allows you to connect at high speed to the second output a signal with a stable, known frequency value for calibrating a higher-level device.

Усилитель мощности содержит первый каскад усиления мощности, схему стабилизации выходной мощности и выходной каскад усилителя мощности.The power amplifier comprises a first power amplification stage, an output power stabilization circuit, and a power amplifier output stage.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором:The essence of the utility model is illustrated by the drawing, in which:

Фиг. 1 - схема синтезатора частот.Fig. 1 - scheme of the frequency synthesizer.

На фиг.1 позиции обозначают следующее:In figure 1, the positions indicate the following:

1 - интерфейс-вычислитель;1 - interface-computer;

2, 3 - скоростной синтезатор частоты диапазона 30…50 МГц первого и второго каналов соответственно;2, 3 - high-speed frequency synthesizer in the range of 30 ... 50 MHz of the first and second channels, respectively;

4, 5 - ФНЧ (фильтр нижних частот) каналов А и В соответственно;4, 5 - LPF (low-pass filter) of channels A and B, respectively;

6, 7 - аналоговый умножитель каналов А и В соответственно;6, 7 - analog multiplier of channels A and B, respectively;

8, 9 - полосовой фильтр 60...100 МГц каналов А и В соответственно;8, 9 - bandpass filter 60...100 MHz channels A and B, respectively;

10, 11 - предварительный усилитель каналов А и В соответственно;10, 11 - preamplifier of channels A and B, respectively;

12, 13 - усилитель мощности 4...7Вт каналов А и В соответственно;12, 13 - power amplifier 4 ... 7 W channels A and B, respectively;

14, 15 - первый каскад усиления мощности каналов А и В соответственно;14, 15 - the first stage of amplifying the power of channels A and B, respectively;

16, 17 - схема стабилизации выходной мощности в диапазоне температур -60…+55°С каналов А и В соответственно;16, 17 - scheme for stabilizing the output power in the temperature range -60 ... + 55 ° C channels A and B, respectively;

18, 19 - выходной каскад усилителя мощности каналов А и В соответственно;18, 19 - output stage of the power amplifier channels A and B, respectively;

20 - коммутатор.20 - switch.

Эти чертежи не охватывают и, кроме того, не ограничивают весь объем вариантов реализации данного технического решения, а представляют собой только иллюстративный материал частного случая его реализации.These drawings do not cover and, moreover, do not limit the entire scope of options for implementing this technical solution, but are only illustrative material of a particular case of its implementation.

Заявленное устройство-синтезатор частот, преимущественно синтезатор частот LC-06. Поступающий с управляющей шины сигнал проходит через интерфейс-вычислитель (1) на два канала синтеза частоты. Канал А синтеза частоты содержит скоростной синтезатор частот (2), преимущественно скоростной синтезатор частоты диапазона 30…50 МГц, соединенный с фильтром нижних частот (4). Далее сигнал поступает на аналоговый умножитель (6), и далее на полосовой фильтр частотного диапазона 60…100 МГц (8), далее с полосовым фильтром (8), предварительным усилителем (10), усилителем мощности (12) и с коммутатором (20), который имеет два выхода. Интерфейс-вычислитель (1) также соединен с коммутатором (20). Канал В синтеза частоты также содержит скоростной синтезатор частот (3), соединенный с фильтром нижних частот (5), который соединен с аналоговым умножителем (7), далее с полосовым фильтром (9), с предварительным усилителем мощности (11) и усилителем мощности (13), оба канала синтеза частоты соединены с интерфейсом-вычислителем (1), получающим сигнал с управляющей шины.The claimed device is a frequency synthesizer, mainly a frequency synthesizer LC-06. The signal coming from the control bus passes through the calculator interface (1) to two channels of frequency synthesis. Frequency synthesis channel A contains a high-speed frequency synthesizer (2), mainly a high-speed frequency synthesizer in the range of 30...50 MHz, connected to a low-pass filter (4). Next, the signal goes to an analog multiplier (6), and then to a bandpass filter in the frequency range 60 ... 100 MHz (8), then with a bandpass filter (8), a preamplifier (10), a power amplifier (12) and a switch (20) which has two outputs. The calculator interface (1) is also connected to the switch (20). Frequency synthesis channel B also contains a high-speed frequency synthesizer (3) connected to a low-pass filter (5), which is connected to an analog multiplier (7), then to a bandpass filter (9), with a power preamplifier (11) and a power amplifier ( 13), both frequency synthesis channels are connected to the calculator interface (1) receiving the signal from the control bus.

Усилитель мощности (12, 13) содержит первый каскад усиления мощности (14, 15), схему стабилизации выходной мощности, преимущественно схему стабилизации выходной мощности в диапазоне температур -60…+55°С (16, 17) и выходной каскад усилителя (18, 19).The power amplifier (12, 13) contains the first power amplification stage (14, 15), the output power stabilization circuit, mainly the output power stabilization circuit in the temperature range -60…+55°С (16, 17) and the amplifier output stage (18, 19).

Все элементы устройства неразрывно соединены пайкой и размещены в едином корпусе.All elements of the device are inextricably connected by soldering and placed in a single housing.

Заявленное устройство имеет достаточную мощность сигнала, что обеспечивает возможность управления двухкоординатными акустооптическими дефлекторами в широком диапазоне температур окружающей среды.The claimed device has sufficient signal power, which makes it possible to control two-coordinate acousto-optic deflectors in a wide range of ambient temperatures.

Claims (2)

1. Синтезатор частот, содержащий два канала синтеза частоты, отличающийся тем, что первый канал синтеза частоты содержит скоростной синтезатор частот, соединенный с фильтром нижних частот, который соединен с аналоговым умножителем, далее с полосовым фильтром, соединенным с предварительным усилителем мощности, который соединен с усилителем мощности, соединенным с коммутатором, второй канал синтеза частоты также содержит скоростной синтезатор частот, соединенный с фильтром нижних частот, который соединен с аналоговым умножителем, далее с полосовым фильтром, соединенным с предварительным усилителем мощности, который соединен с усилителем мощности, оба канала синтеза частоты соединены с интерфейсом-вычислителем, получающим сигнал с управляющей шины, интерфейс-вычислитель также соединен с коммутатором1. A frequency synthesizer containing two frequency synthesis channels, characterized in that the first frequency synthesis channel contains a high-speed frequency synthesizer connected to a low-pass filter, which is connected to an analog multiplier, then to a bandpass filter connected to a power preamplifier, which is connected to power amplifier connected to the switch, the second frequency synthesis channel also contains a high-speed frequency synthesizer connected to a low-pass filter, which is connected to an analog multiplier, then to a bandpass filter connected to a power preamplifier, which is connected to a power amplifier, both frequency synthesis channels connected to the calculator interface receiving the signal from the control bus, the calculator interface is also connected to the switch 2. Синтезатор частот по п.1, отличающийся тем, что усилитель мощности содержит первый каскад усиления мощности, схему стабилизации выходной мощности и выходной каскад усилителя.2. The frequency synthesizer according to claim 1, characterized in that the power amplifier comprises a first power amplification stage, an output power stabilization circuit, and an amplifier output stage.
RU2022125644U 2022-09-30 FREQUENCY SYNTHESIZER RU215204U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU215204U1 true RU215204U1 (en) 2022-12-02

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5126699A (en) * 1991-09-27 1992-06-30 Allied-Signal Inc. Digitally compensated modulation system for frequency synthesizers
RU44016U1 (en) * 2004-07-16 2005-02-10 Серезевский Алексей Вадимович DIGITAL FREQUENCY SYNTHESIS WITH FREQUENCY MODULATION
RU2315332C1 (en) * 2006-03-28 2008-01-20 ОАО "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Radiolocation station
RU2434322C1 (en) * 2010-06-23 2011-11-20 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Frequency synthesizer
RU160438U1 (en) * 2015-09-22 2016-03-20 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Градиент" COMPRESSED PULSE FORMER

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5126699A (en) * 1991-09-27 1992-06-30 Allied-Signal Inc. Digitally compensated modulation system for frequency synthesizers
RU44016U1 (en) * 2004-07-16 2005-02-10 Серезевский Алексей Вадимович DIGITAL FREQUENCY SYNTHESIS WITH FREQUENCY MODULATION
RU2315332C1 (en) * 2006-03-28 2008-01-20 ОАО "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Radiolocation station
RU2434322C1 (en) * 2010-06-23 2011-11-20 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Frequency synthesizer
RU160438U1 (en) * 2015-09-22 2016-03-20 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Градиент" COMPRESSED PULSE FORMER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009153211A2 (en) Apparatus and method for tuning a gm-c filter
RU215204U1 (en) FREQUENCY SYNTHESIZER
JPS5825724A (en) Wide band frequency synthesizer
US6891420B2 (en) Method and apparatus for digital frequency synthesis
JP4933635B2 (en) PLL circuit
US2401481A (en) High-frequency signal generator
CN115765731A (en) Broadband low-phase noise mixed frequency synthesizer
US3660766A (en) Sinusoidal waveform generator
US3296549A (en) Parallel capacitor controlled variable frequency oscillator
EP4288794A1 (en) Systems and methods for digital signal chirp generation using frequency multipliers
CN103297044A (en) Microwave signal source and method for producing microwave signal
CN203243310U (en) Microwave signal source
CN112422123A (en) Low-phase noise frequency synthesizer and local oscillator implementation method
CN209030193U (en) A kind of microwave source and solid state transmitter component
JPH11289224A (en) Frequency synthesizer
US20240118136A1 (en) Frequency synthesis system and frequency generation method of microwave photons based on photoelectric synergy
CN207853875U (en) A kind of frequency source of wide-band
JP3804209B2 (en) Phase-locked oscillator
CN219322364U (en) Low-phase-noise four-channel miniaturized frequency synthesizer
US2234209A (en) Continuously variable crystalstabilized oscillator
JPS60154716A (en) Digital control type temperature-compensating oscillator
JP2002290153A (en) Two-frequency switch-type high-frequency oscillator
JP3217811B2 (en) Sine wave oscillation circuit
JP2000106506A (en) Frequency synthesizer
US2773187A (en) Crystal oscillator circuits or the like