RU2595629C1 - Frequency synthesizer - Google Patents

Frequency synthesizer Download PDF

Info

Publication number
RU2595629C1
RU2595629C1 RU2015122295/08A RU2015122295A RU2595629C1 RU 2595629 C1 RU2595629 C1 RU 2595629C1 RU 2015122295/08 A RU2015122295/08 A RU 2015122295/08A RU 2015122295 A RU2015122295 A RU 2015122295A RU 2595629 C1 RU2595629 C1 RU 2595629C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
frequency
voltage
divider
Prior art date
Application number
RU2015122295/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Ервандович Мартиросов
Георгий Алексеевич Алексеев
Original Assignee
Владимир Ервандович Мартиросов
Георгий Алексеевич Алексеев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Ервандович Мартиросов, Георгий Алексеевич Алексеев filed Critical Владимир Ервандович Мартиросов
Priority to RU2015122295/08A priority Critical patent/RU2595629C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2595629C1 publication Critical patent/RU2595629C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering and communications.
SUBSTANCE: invention relates to radio engineering and can be used in synchronous systems of radio systems to form signals with low time discrete frequency tuning in wide range and minimized level side (parasitic) components in the spectrum of output oscillation. Frequency synthesizer contains calibration generator 1, frequency divider with fixed division factor 2, phase 3 and 4 synchronous detectors, 5 switch signal polarity, the first 6 and second 7 voltage comparators, pulse generator 8, line 9 timing delay, logical circuit "exclusive or" 10, dreversible counter 11, digital-to-analogue converter (DAC) 12, first adder 13, signal multiplier 14, integrator 15, tuned generator 16, frequency divider with variable division factor 17, phase changer 18 at π/2, unit 19 of installation and stabilization of loop amplification, scaling voltage divider 25, buffer register 26, unit to control synthesizer 27, and required connections between them.
EFFECT: invention is a complex (simultaneous) improvement of main parameters of frequency synthesizer, in particular, reducing of time of initial synchronization and discrete frequency adjustment during operation and minimizing the level of secondary (parasitic) components in the spectrum of output oscillation of frequency synthesizer.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в синхронных системах радиотехнических комплексов для формирования сигналов с малым временем дискретной перестройки частоты в широких пределах и минимизированным уровнем побочных (паразитных) составляющих в спектре выходного колебания.The invention relates to radio engineering and can be used in synchronous systems of radio complexes for generating signals with a short time of discrete frequency tuning over a wide range and a minimized level of side (spurious) components in the spectrum of the output oscillation.

Известна традиционная структура синтезатора частот на основе системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), реализующая методику косвенного синтеза частоты. Такая схема включает в себя эталонный генератор, делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, фазовый детектор, петлевой фильтр, усилитель постоянного тока, подстраиваемый генератор и делитель частоты с переменным коэффициентом деления, образующих кольцо фазовой автоподстройки частоты подстраиваемого генератора [1, с.37]. Данная схема, являющаяся прототипом заявляемого устройства, обладает недостаточным быстродействием при первоначальной синхронизации и дискретной перестройке частоты в широких пределах.The traditional structure of the frequency synthesizer based on the phase locked loop (PLL), which implements the method of indirect frequency synthesis, is known. Such a circuit includes a reference generator, a frequency divider with a fixed division coefficient, a phase detector, a loop filter, a DC amplifier, a tunable generator and a frequency divider with a variable division coefficient, forming a phase locked loop of the frequency of the adjustable oscillator [1, p. 37]. This circuit, which is a prototype of the claimed device, has insufficient speed during initial synchronization and discrete frequency tuning over a wide range.

Улучшенное быстродействие при первоначальной синхронизации и дискретной перестройке частоты присуще схеме синтезатора частот, в которой используется импульсный частотно-фазовый детектор (ЧФД) с тремя устойчивыми состояниями и блоком генераторов тока заряда/разряда. Структура и описание работы такого синтезатора, выполненного на основе системы фазовой автоподстройки частоты с подкачкой заряда - Charge Pump Phase Locked Loop (CPPLL), приведена в работах [2,3]. Однако существенным недостатком структур синтезаторов на основе базовой схемы CPPLL является наличие в спектре выходного колебания синтезатора множества побочных (паразитных) дискретных составляющих. Это обусловлено тем, что на выходе импульсного частотно-фазового детектора системы CPPLL в переходном и синхронном режимах работы непрерывно возникает хаотичный поток коротких импульсов [4,5], которые, поступая на вход управления частотой Improved performance during initial synchronization and discrete frequency tuning is inherent in the frequency synthesizer circuit, which uses a pulsed frequency-phase detector (ChFD) with three stable states and a block of charge / discharge current generators. The structure and description of the operation of such a synthesizer based on the Charge Pump Phase Locked Loop (CPPLL) phase-locked loop frequency-locked loop system is given in [2,3]. However, a significant drawback of the synthesizer structures based on the CPPLL basic scheme is the presence in the spectrum of the output oscillator synthesizer of a variety of secondary (spurious) discrete components. This is due to the fact that at the output of the pulse frequency-phase detector of the CPPLL system in a transient and synchronous operation modes a chaotic stream of short pulses continuously arises [4,5], which, coming to the frequency control input

подстраиваемого генератора, создают побочные (паразитные) составляющие в спектре выходного колебания синтезатора.tunable generator, create side (parasitic) components in the spectrum of the output oscillator synthesizer.

Таким образом, известные ранее структуры синтезаторов частот не позволяют достичь высокого быстродействия дискретной перестройки в широком диапазоне частот при условии отсутствия в спектре выходного колебания множества побочных (паразитных) составляющих.Thus, the previously known structures of frequency synthesizers do not allow achieving high speed discrete tuning in a wide frequency range, provided that there are no many side (spurious) components in the output oscillation spectrum.

Целью изобретения является комплексное (одновременное) улучшение основных параметров синтезатора частот, а именно: сокращение времени первоначальной синхронизации и дискретной перестройки частоты в процессе работы и минимизация уровня побочных (паразитных) составляющих в спектре выходного колебания синтезатора частот.The aim of the invention is a comprehensive (simultaneous) improvement of the main parameters of the frequency synthesizer, namely: reducing the initial synchronization time and discrete frequency tuning during operation and minimizing the level of side (spurious) components in the spectrum of the output oscillation of the frequency synthesizer.

Синтезатор частот содержит эталонный генератор 1, делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления 2, фазовый детектор 3, синхронный детектор 4, коммутатор 5 полярности сигнала, первый 6 и второй 7 компараторы напряжений, формирователь импульсов 8, линию 9 временной задержки, логическую схему «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 10, реверсивный счетчик 11, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 12, первый сумматор 13, перемножитель сигналов 14, интегратор 15, подстраиваемый генератор 16, делитель частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД) 17, фазовращатель 18 на π/2, блок 19 установки и стабилизации петлевого усиления (БУСПУ), масштабирующий делитель напряжения 25, буферный регистр 26 и блок контроля и управления 27. Блок БУСПУ (19) содержит первый и второй блоки возведения текущего значения напряжения во вторую степень 20 и 21, второй сумматор 22, блок возведения текущего значения напряжения в ½ степень 23 и второй делитель напряжений 24,The frequency synthesizer contains a reference generator 1, a frequency divider with a fixed division coefficient 2, a phase detector 3, a synchronous detector 4, a switch 5 of the signal polarity, first 6 and second 7 voltage comparators, pulse shaper 8, line 9 time delay, the logic circuit EXCLUSIVE OR "10, a reversible counter 11, a digital-to-analog converter (DAC) 12, a first adder 13, a signal multiplier 14, an integrator 15, an adjustable oscillator 16, a frequency divider with a variable division coefficient (DPC) 17, a phase shifter 1 8 on π / 2, the loop gain setting and stabilization unit (BUSPU) 19, the scaling voltage divider 25, the buffer register 26 and the control and control unit 27. The BUSPU (19) block contains the first and second blocks for raising the current voltage value to the second power of 20 and 21, a second adder 22, a block for raising the current voltage value to ½ degree 23, and a second voltage divider 24,

В обсуждаемом устройстве, в отличие от систем CPPLL, отсутствуют импульсные ЧФД, которые создают импульсные помехи в управляющем частотой ПГ напряжении. Это обуславливает минимизацию уровня побочных (паразитных) составляющих в спектре выходного колебания синтезатора.In the device under discussion, unlike CPPLL systems, there are no pulsed PFDs that create pulsed interference in the control frequency of the GHG voltage. This leads to minimization of the level of side (spurious) components in the spectrum of the output oscillator of the synthesizer.

Устройство работает в двух режимах: режим первоначальной синхронизации и режим дискретной перестройки частоты.The device operates in two modes: initial synchronization mode and discrete frequency tuning mode.

1. В режиме первоначальной синхронизации (при включении устройства) на выходах фазового 3 и синхронного 4 детекторов возникают квадратурные составляющие биений с частотой, соответствующей начальной частотной расстройке Δω=ωэ/m-ω0/n, где ωэ - частота сигнала с выхода эталонного генератора, m - фиксированный коэффициент деления в делителе частоты 2, ω0- частота колебаний выходного сигнала подстраиваемого генератора 16, n - переменный коэффициент деления в ДПКД 17. На фиг.2 показаны эпюры напряжений в точках схемы устройства для случая Δω > 0.1. In the initial synchronization mode (when the device is turned on), at the outputs of the phase 3 and synchronous 4 detectors, quadrature beating components occur with a frequency corresponding to the initial frequency detuning Δω = ω e / m-ω 0 / n, where ω e is the frequency of the output signal reference generator, m is the fixed division coefficient in the frequency divider 2, ω 0 is the oscillation frequency of the output signal of the tunable generator 16, n is the variable division coefficient in the DPKD 17. Figure 2 shows voltage plots at the points of the device circuit for the case Δω> 0.

На фиг. 2а и фиг.2б показаны выходные сигналы синхронного 4 и фазового 3 детекторов соответственно. Первый 6 и второй 7 компараторы напряжений из выходных сигналов детекторов формируют логические сигналы, показанные на фиг.2д и фиг.2в. Формирователь импульсов 8 формирует короткие импульсы в моменты времени соответствующие фронтам выходного импульсного сигнала второго компаратора 7. На фиг.2г показаны эти импульсы, прошедшие через линию 9 временной задержки. Выходной сигнал логической схемы «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 10 показан на фиг.2е. Из эпюр фиг.2г,е следует, что код, записанный в реверсивном счетчике 11 и далее ретранслированный через блок 27 контроля и управления в код буферного регистра 26 и, следовательно, выходное напряжение ЦАП 12 нарастают. Эпюры выходного напряжения ЦАП 12 показаны на фиг.2ж.In FIG. 2a and 2b show the output signals of synchronous 4 and phase 3 detectors, respectively. The first 6 and second 7 voltage comparators from the output signals of the detectors form the logical signals shown in fig.2d and figv. The pulse shaper 8 generates short pulses at time points corresponding to the edges of the output pulse signal of the second comparator 7. Figure 2g shows these pulses transmitted through the time delay line 9. The output of the EXCLUSIVE OR logic 10 is shown in FIG. 2e. From the diagrams of FIG. 2d, e it follows that the code recorded in the reversible counter 11 and then relayed through the control and control unit 27 to the buffer register code 26 and, therefore, the output voltage of the DAC 12 increase. Diagrams of the output voltage of the DAC 12 are shown in Fig.2g.

Таким образом, при появлении сигнала на входе системы выходное напряжение ЦАП 12 ступенчато нарастает, в результате чего частота подстраиваемого генератора 16 изменяется в сторону уменьшения текущего частотного рассогласования Δω.Thus, when a signal appears at the input of the system, the output voltage of the DAC 12 increases stepwise, as a result of which the frequency of the tunable generator 16 changes in the direction of decreasing the current frequency mismatch Δω.

При снижении текущего частотного рассогласования Δω до величины, соответствующей полосе захвата аналоговой ветви управления частотой ПГ (включающей в себя блоки 3, 5, 14, 15 и 13) происходит установление синхронного режима работы синтезатора частот.When the current frequency mismatch Δω is reduced to a value corresponding to the capture band of the analogue GHG frequency control branch (including blocks 3, 5, 14, 15 and 13), the synchronous mode of the frequency synthesizer is established.

На фиг. 2л и фиг.2и показаны соответственно выходной сигнал перемножителя сигналов 14 и выходной сигнал коммутатора 5 полярности сигнала, а на фиг,2з показан выходной сигнал (Up) первого сумматора 13, осуществляющий регулирование частоты ПГ 16.In FIG. 2L and FIG. 2i show, respectively, the output signal of the signal multiplier 14 and the output signal of the switch 5 of the signal polarity, and FIG. 2h shows the output signal (U p ) of the first adder 13, which controls the frequency of the SG 16.

Таким образом, формирование счетных импульсов для реверсивного счетчика на основе колебаний разностной частоты с выхода детекторов внутри цифровой ветви управления частотой ПГ (включающей в себя блоки 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 26, 12 и 13) приводит к значительному сокращению времени синхронизации синтезатора частот. При этом многократное расширение полос захвата и удержания синхронного режима работы устройства по отношению к прототипу ограничивается только разрядностью и быстродействием элементной базы цифровых блоков схемы.Thus, the formation of counting pulses for a reversible counter based on oscillations of the differential frequency from the output of the detectors inside the digital branch of the frequency control of the GHG (including blocks 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 26, 12, and 13) leads to a significant reduction in the synchronization time of the frequency synthesizer. Moreover, the multiple expansion of the bands of capture and retention of the synchronous mode of operation of the device with respect to the prototype is limited only by the bit depth and speed of the element base of the digital circuit blocks.

При изменении полярности начального частотного рассогласования, т.е. при условии Δω < 0, изменяется направление счета реверсивного счетчика 11 и, соответственно, полярность изменений напряжений на выходе ЦАП 12 и первого сумматора 13. В остальном процесс первоначальной синхронизации синтезатора и эпюры напряжений в точках схемы остаются аналогичными.When changing the polarity of the initial frequency mismatch, i.e. provided Δω <0, the counting direction of the reversible counter 11 and, accordingly, the polarity of the voltage changes at the output of the DAC 12 and the first adder 13 change. Otherwise, the process of initial synchronization of the synthesizer and the voltage diagram at the points of the circuit remains the same.

Для корректного функционирования и повышения точности и стабильности процесса синхронизации в устройстве осуществляется согласование локальных дискриминационных характеристик цифровой и аналоговой ветвей управления частотой ПГ. Единичный дискрет ΔUЦАП, формируемого на выходе ЦАП ступенчатого напряжения, должен соответствовать полному размаху напряжения сигнала на выходе коммутатора полярности, равному 2А0. Для этой цели опорное напряжение Uоп цифро-аналогового преобразователя используется для формирования единичных аналоговых ступеней напряжения с выхода ЦАП (ΔUЦАП = Uоп /2q, где q - разрядность ЦАП) и для вычисления в масштабирующем делителе напряжения 25 нормализованного (требуемого) значения амплитуды сигнала фазового рассогласования с выхода фазового детектора (А0 = Uоп /2q+l). Далее с помощью блока установки и стабилизации петлевого усиления 19 реально возникающее значение амплитуды For the correct functioning and increase the accuracy and stability of the synchronization process in the device, local discriminatory characteristics of the digital and analog branches of the GHG frequency control are coordinated. A single discrete ΔU of the DAC formed at the output of the step-by-step DAC must correspond to the full amplitude of the signal voltage at the output of the polarity switch, equal to 2A 0 . For this purpose, the reference voltage U op of the digital-to-analog converter is used to form single analog voltage steps from the output of the DAC (ΔU DAC = U op / 2 q , where q is the resolution of the DAC) and to calculate 25 normalized (required) values in the scaling voltage divider the amplitude of the phase mismatch signal from the output of the phase detector (A 0 = U op / 2 q + l ). Further, with the help of the installation and stabilization unit of loop gain 19, the really arising amplitude value

сигнала фазового рассогласования с выхода фазового детектора 3 приводится к нормализованному (требуемому) значению (А0 = Uоп /2q+l).the phase mismatch signal from the output of the phase detector 3 is reduced to the normalized (required) value (A 0 = U op / 2 q + l ).

Установка и стабилизация требуемого коэффициента петлевого усиления аналоговой ветви управления осуществляется в текущем масштабе времени и происходит следующим образом. Квадратурные составляющие биений с частотой Δω с выходов фазового 3 и синхронного 4 детекторов подаются на входы первого и второго блоков возведения текущего значения напряжения во вторую степень 20 и 21 соответственно. На фиг.2а и фиг.2б, показаны сигналы с выходов синхронного и фазового детекторов при изменяющихся амплитудах сигналов на входе устройства и с выхода ПГ или изменяющихся коэффициентах передачи детекторов. Выходные сигналы блоков 20 и 21 подаются на входы второго сумматора 22, напряжение с выхода которого поступает на вход блока возведения текущего значения напряжения в ½ степень 23. Выходное напряжение блока 23 - Ареал (реал - реальное), соответствующее амплитуде напряжений биений с выходов детекторов, поступает на первый вход (вход знаменателя дроби деления) второго делителя напряжений 24. На второй вход (вход числителя дроби деления) второго делителя напряжений 24 поступает постоянное напряжение А0, уровень которого соответствует номинальному (требуемому) значению амплитуды выходных сигналов детекторов. Сигнал на выходе второго делителя напряжений 24, показанный на фиг.2к, соответствует мгновенному текущему отклонению значения амплитуды выходных сигналов детекторов от номинального значения А0 и представляет собой корректирующий коэффициент, подаваемый на второй вход перемножителя сигналов 14. Выходной сигнал перемножителя сигналов 14, с учетом коррекции амплитуды сигнала с выхода фазового детектора 3, показан на фиг.2л.The installation and stabilization of the required loop gain coefficient of the analog control branch is carried out in the current time scale and proceeds as follows. The quadrature components of the beats with a frequency Δω from the outputs of the phase 3 and synchronous 4 detectors are fed to the inputs of the first and second blocks of raising the current voltage value to the second power of 20 and 21, respectively. On figa and fig.2b, the signals from the outputs of the synchronous and phase detectors are shown with changing amplitudes of the signals at the input of the device and from the output of the GHG or changing transfer coefficients of the detectors. The output signals of blocks 20 and 21 are fed to the inputs of the second adder 22, the voltage from the output of which is supplied to the input of the block for raising the current voltage value to ½ degree 23. The output voltage of block 23 is A real (real - real), which corresponds to the amplitude of the beat voltage from the outputs of the detectors , is fed to the first input (input of the denominator of the fractional division) of the second voltage divider 24. The second input (input of the numerator of the fractional division) of the second voltage divider 24 receives a constant voltage A 0 , the level of which corresponds to the nominal ( the required) value of the amplitude of the output signals of the detectors. The signal at the output of the second voltage divider 24, shown in FIG. 2k, corresponds to the instantaneous current deviation of the amplitude value of the output signals of the detectors from the nominal value A 0 and represents a correction coefficient applied to the second input of the signal multiplier 14. The output signal of the signal multiplier 14, taking into account correction of the amplitude of the signal from the output of the phase detector 3 is shown in Fig.2L.

Если ввести обозначения: UK0C, UСИН, - напряжение на выходе синхронного и фазового детекторов соответственно (кос - косинусное, син - синусное). Ареал - мгновенное текущее значение амплитуды выходного сигнала детекторов, Uоп - опорное напряжение ЦАП, А0 - номинальное (требуемое) значение If we introduce the notation: U K0C, U SIN - the voltage at the output of the synchronous detector and phase respectively (CBS - cosine, sin - sine). And real is the instantaneous current value of the amplitude of the output signal of the detectors, U op is the reference voltage of the DAC, A 0 is the nominal (required) value

амплитуды сигналов с выходов детекторов, kст - коэффициент коррекции значения коэффициента петлевого усиления (ст - стабилизации), e(t) - ам-плитуда напряжения на выходе коммутатора полярности 5, e*(t) - сигнал на выходе блока 14, то выполняемую в БУСПУ процедуру коррекции значения коэффициента петлевого усиления системы можно описать следующими соотношениями:the amplitudes of the signals from the outputs of the detectors, k st is the correction coefficient of the loop gain coefficient (st is stabilization), e (t) is the amplitude of the voltage at the output of the polarity switch 5, e * (t) is the signal at the output of block 14, then the in BUSPU, the procedure for correcting the loop gain of a system can be described by the following relationships:

1. A р е а л = ( U К О С 2 + U С И Н 2 ) 1 / 2

Figure 00000001
one. A R e but l = ( U TO ABOUT FROM 2 + U FROM AND N 2 ) one / 2
Figure 00000001

2. A 0 = U о п / 2 q + 1

Figure 00000002
2. A 0 = U about P / 2 q + one
Figure 00000002

3. k с т = A 0 / A р е а л

Figure 00000003
3. k from t = A 0 / A R e but l
Figure 00000003

4. e * ( t ) = e ( t ) × k с т

Figure 00000004
four. e * ( t ) = e ( t ) × k from t
Figure 00000004

Вследствие изложенного, реализуется сопряжение коэффициентов передачи аналоговой ветви управления частотой ПГ (ее локальная дискриминационная характеристика приведена на фиг.2л) и цифровой ветви управления (ее локальная дискриминационная характеристика приведена на фиг.2ж). Это обеспечивает «сшивание» и «линеаризацию» (см. эпюру фиг.2з) глобальной дискриминационной характеристики заявляемого устройства.Due to the above, a pairing of transmission coefficients of the analogue GHG frequency control branch (its local discriminatory characteristic is shown in Fig. 2l) and the digital control branch (its local discriminatory characteristic is shown in Fig. 2g) is implemented. This provides "stitching" and "linearization" (see diagram 2z) of the global discriminatory characteristics of the claimed device.

После завершения процесса первоначальной синхронизации устройство переходит в режим синхронной работы.After the initial synchronization process is completed, the device enters synchronous operation mode.

2. В режиме дискретной перестройки частота выходного колебания ПГ ω 0 = ω э × ( n / m )

Figure 00000005
, являющегося выходным колебанием синтезатора частот, дискретно изменяется кратно минимальному шагу перестройки равному ωэ/m. Дискретная перестройка частоты синтезатора осуществляется путем изменения кода частоты (значения константы n) подаваемого с первого выхода блока контроля и управления 27 на второй (управляющий) вход ДПКД 17. По выходному сигналу реверсивного счетчика в блоке контроля и управления 27 осуществляется контроль наличия синхронного режима работы устройства. Управление динамическими характеристиками переходных процессов в устройстве может осуществляться путем обработки и корректировки в блоке 27 кода, поступающего с выхода реверсивного счетчика 11 и далее подавае-мого на буферный регистр 26. В остальном процессы дискретной перестройки 2. In the discrete tuning mode, the frequency of the output oscillation of the GHG ω 0 = ω uh × ( n / m )
Figure 00000005
, which is the output oscillation of the frequency synthesizer, discretely changes in multiples of the minimum tuning step equal to ω e / m. Discrete tuning of the synthesizer frequency is carried out by changing the frequency code (constant value n) supplied from the first output of the control and control unit 27 to the second (control) input of the DPKD 17. The output of the reversible counter in the control and control unit 27 monitors the presence of a synchronous operation mode of the device . The dynamic characteristics of transients in the device can be controlled by processing and adjusting in block 27 the code coming from the output of the reverse counter 11 and then fed to the buffer register 26. Otherwise, the processes of discrete tuning

частоты синтезатора аналогичны описанным выше процессам первоначальной синхронизации. synthesizer frequencies are similar to the initial synchronization processes described above.

1. Мартиросов В.Е. Оптимальный прием дискретных сигналов ЦСПИ. М.: Радиотехника, 2010. - 208 с, с. 37.1. Martirosov V.E. Optimal reception of discrete signals TsSPI. M .: Radio engineering, 2010 .-- 208 s, p. 37.

2. Gardner F.M. Charge-Pump Phase-Lock Loops. // IEEE Transactions on Communications. Vol. com-28, №11, November, 1980, p.1849-1858.2. Gardner F.M. Charge-Pump Phase-Lock Loops. // IEEE Transactions on Communications. Vol. com-28, No. 11, November, 1980, p. 1849-1858.

3. Egan F.W. Frequency Synthesis by Phase Lock, 2nd Edition. John Wiley & Sons inc., 1999, 624 pp.3. Egan F.W. Frequency Synthesis by Phase Lock, 2nd Edition. John Wiley & Sons inc., 1999, 624 pp.

4. Donald R. Stephens. PHASE-LOCKED LOOPS FOR WIRELESS COMMUNICATIONS. Digital, Analog and Optical Implementations. Kluwer Academic Publishers, 2002, 422 pp.4. Donald R. Stephens. PHASE-LOCKED LOOPS FOR WIRELESS COMMUNICATIONS. Digital, Analog and Optical Implementations. Kluwer Academic Publishers, 2002, 422 pp.

5. Дмитриев С., Никитин Ю. Одиночные радиочастотные синтезаторы с импульсно-фазовой автоподстройкой частоты серии ADF4000 // Компоненты и технологии. №9, 2002.5. Dmitriev S., Nikitin Yu. Single-frequency synthesizers with pulse-phase self-tuning of frequency ADF4000 series // Components and Technologies. No. 9, 2002.

Claims (2)

1. Синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные эталонный генератор, делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления и фазовый детектор, а также последовательно включенные подстраиваемый генератор, выход которого является выходом устройства, и соединенный по первому входу делитель частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого подключен к второму входу фазового детектора, отличающийся тем, что в устройство введены последовательно включенные фазовращатель на π/2, вход которого соединен с выходом делителя частоты с переменным коэффициентом деления, синхронный детектор, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления, второй компаратор напряжений, второй вход которого подключен к общей шине, формирователь импульсов, линия временной задержки и соединенный по счетному входу реверсивный счетчик, а также введены последовательно включенные буферный регистр, цифро-аналоговый преобразователь и первый сумматор, первый вход которого соединен с выходом цифро-аналогового преобразователя, а выход соединен с управляющим входом подстраиваемого генератора, а также введены последовательно включенные первый компаратор напряжений, первый вход которого соединен с выходом фазового детектора, а второй вход соединен с общей шиной, логическая схема «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ», второй вход которой соединен с выходом второго компаратора напряжений, а выход подключен к управляющему полярностью счета входу реверсивного счетчика, а также введены последовательно включенные коммутатор полярности сигнала, управляющий вход которого подключен к выходу второго компаратора напряжений, а сигнальный вход соединен с выходом фазового детектора, и соединенный по первому входу перемножитель сигналов, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, а также введен интегратор, вход которого соединен с выходом перемножителя сигналов, а выход подключен к третьему входу первого сумматора, а также введены масштабирующий делитель
напряжения, на вход которого подается опорное напряжение цифро-аналогового преобразователя, и блок установки и стабилизации петлевого усиления (БУСПУ), выход которого подключен ко второму входу перемножителя сигналов, а соответствующие входы соответственно соединены с выходом масштабирующего делителя напряжения и с выходами фазового и синхронного детекторов, а также введен блок контроля и управления, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика и первый выход которого подключен к второму входу делителя частоты с переменным коэффициентом деления, а второй выход подключен к входу буферного регистра.
1. A frequency synthesizer comprising a reference oscillator connected in series, a frequency divider with a fixed division coefficient and a phase detector, as well as a tunable oscillator, the output of which is the output of the device, and a frequency divider connected to the first input with a variable division ratio, the output of which is connected to the second input of the phase detector, characterized in that a phase shifter of π / 2, the input of which is connected to the output, is introduced into the device in series For a frequency with a variable division coefficient, a synchronous detector, the second input of which is connected to the output of the frequency divider with a fixed division coefficient, a second voltage comparator, the second input of which is connected to a common bus, a pulse shaper, a time delay line and a reversible counter connected to the counting input, and a buffer register, a digital-to-analog converter, and a first adder are also introduced in series, the first input of which is connected to the output of the digital-to-analog converter, and the output connected to the control input of the tunable generator, and the first voltage comparator is connected in series, the first input of which is connected to the output of the phase detector, and the second input is connected to the common bus, the logic is EXCLUSIVE OR, the second input of which is connected to the output of the second voltage comparator, and the output is connected to the control of the counting polarity by the input of the reversible counter, and also the polarity switch of the signal polarity is introduced, the control input of which is connected to the w output voltage comparator, and the signal input is connected to the output of the phase detector, and a signal multiplier connected at the first input, the output of which is connected to the second input of the first adder, and an integrator is introduced, the input of which is connected to the output of the signal multiplier, and the output is connected to the third input of the first adder, and also introduced a scaling divider
voltage, the input of which is the reference voltage of the digital-to-analog converter, and the loop gain setting and stabilization unit (BUSPU), the output of which is connected to the second input of the signal multiplier, and the corresponding inputs are respectively connected to the output of the scaling voltage divider and to the outputs of the phase and synchronous detectors as well as a control and control unit, the input of which is connected to the output of the reversible counter and the first output of which is connected to the second input of the frequency divider with variable division factor, and the second output is connected to the input of the buffer register.
2. Синтезатор частот по п.1, отличающийся тем, что блок установки и стабилизации петлевого усиления (БУСПУ) содержит последовательно включенные первый блок возведения текущего значения напряжения во вторую степень, вход которого соединен с выходом фазового детектора, второй сумматор, блок возведения текущего значения напряжения в ½ степень и соединенный по первому входу второй делитель напряжений, выход которого является выходом БУСПУ и второй вход которого подключен к выходу масштабирующего делителя напряжения, и, кроме того, содержит второй блок возведения текущего значения напряжения во вторую степень, вход которого соединен с выходом синхронного детектора, а выход подключен к второму входу второго сумматора. 2. The frequency synthesizer according to claim 1, characterized in that the loop gain setting and stabilization unit (BUSPU) comprises series-connected the first block for raising the current voltage value to the second degree, the input of which is connected to the output of the phase detector, the second adder, the block for raising the current value voltage in ½ the degree and the second voltage divider connected at the first input, the output of which is the output of the BUSPU and the second input of which is connected to the output of the scaling voltage divider, and, in addition, contains a second block for raising the current voltage value to the second degree, the input of which is connected to the output of the synchronous detector, and the output is connected to the second input of the second adder.
RU2015122295/08A 2015-06-11 2015-06-11 Frequency synthesizer RU2595629C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015122295/08A RU2595629C1 (en) 2015-06-11 2015-06-11 Frequency synthesizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015122295/08A RU2595629C1 (en) 2015-06-11 2015-06-11 Frequency synthesizer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2595629C1 true RU2595629C1 (en) 2016-08-27

Family

ID=56892179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015122295/08A RU2595629C1 (en) 2015-06-11 2015-06-11 Frequency synthesizer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2595629C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU794706A1 (en) * 1978-11-27 1981-01-07 Минский радиотехнический институт Frequency synthesizer
US4580107A (en) * 1984-06-06 1986-04-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Phase lock acquisition system having FLL for coarse tuning and PLL for fine tuning
SU1225013A1 (en) * 1984-10-10 1986-04-15 Предприятие П/Я В-8751 Phase-lock loop
SU1298834A1 (en) * 1985-07-01 1987-03-23 Предприятие П/Я Г-4173 Frequency synthesizer
SU1392630A1 (en) * 1986-09-10 1988-04-30 Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе Duplex phase telegraphy signal demodulator
SU1663768A1 (en) * 1988-07-22 1991-07-15 Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе Phase-locked loop frequency control device
US5150128A (en) * 1991-02-15 1992-09-22 Hughes Aircraft Company In-phase and quadrature conversion error compensator

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU794706A1 (en) * 1978-11-27 1981-01-07 Минский радиотехнический институт Frequency synthesizer
US4580107A (en) * 1984-06-06 1986-04-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Phase lock acquisition system having FLL for coarse tuning and PLL for fine tuning
SU1225013A1 (en) * 1984-10-10 1986-04-15 Предприятие П/Я В-8751 Phase-lock loop
SU1298834A1 (en) * 1985-07-01 1987-03-23 Предприятие П/Я Г-4173 Frequency synthesizer
SU1392630A1 (en) * 1986-09-10 1988-04-30 Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе Duplex phase telegraphy signal demodulator
SU1663768A1 (en) * 1988-07-22 1991-07-15 Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе Phase-locked loop frequency control device
US5150128A (en) * 1991-02-15 1992-09-22 Hughes Aircraft Company In-phase and quadrature conversion error compensator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
В.Е. МАРТИРОСОВ, Оптимальный прием дискретных сигналов ЦСПИ. - М.: Радиотехника, 2010, 208 с., стр. 37. В.Е. МАРТИРОСОВ и др., Квазикогерентный модулятор сигнала QPSK, Труды МАИ, Выпуск N 80, 21 с, стр 1-9, рис.1. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8493111B1 (en) Ultra high frequency resolution fractional N synthesizer
US9838026B2 (en) Apparatus and methods for fractional-N phase-locked loops with multi-phase oscillators
US7825719B2 (en) System and method for wideband phase-adjustable common excitation
US7701299B2 (en) Low phase noise PLL synthesizer
US8779814B2 (en) Synthesizer method utilizing variable frequency comb lines and frequency toggling
US9793904B1 (en) System and method of noise correcting PLL frequency synthesizers
CN110022153B (en) Semiconductor device and method of operating semiconductor device
EP1039640A1 (en) PLL circuit
US9628066B1 (en) Fast switching, low phase noise frequency synthesizer
JP2010021686A (en) Digital phase detector and digital phase-locked loop circuit
US8362843B2 (en) Method and apparatus for multi-point calibration for synthesizing varying frequency signals
US20140016727A1 (en) Low phase-noise indirect frequency synthesizer
RU2595629C1 (en) Frequency synthesizer
US20150109029A1 (en) Method and apparatus for generating a digital signal of tunable frequency and frequency synthesizer employing same
Romashov et al. Wide-band hybrid frequency synthesizer with improved noise performance
JP5719541B2 (en) Receiver circuit for radio clock
US2831116A (en) Regenerative frequency divider
US8502574B2 (en) Device and method for generating a signal of parametrizable frequency
CN112600555A (en) Method for generating frequency modulation continuous wave signal
JP3567779B2 (en) Synthesizer and reference signal generation circuit
WO2003052936A1 (en) Improvements relating to frequency synthesis
RU2774401C1 (en) Hybrid multi-ring frequency synthesizer
RU2554535C1 (en) Globally linearised synchronisation system
RU2579570C1 (en) Method of producing radio-frequency signal
RU2148881C1 (en) Hydrogen frequency standard

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20170818