Изобретение относитс к радио .технике и может быть использовано, например, в качестве возбудител передатчика с широкополосной частотной модул цией.The invention relates to radio engineering and can be used, for example, as a transmitter driver with wideband frequency modulation.
Известен цифровой синтезатор частоты с частотной модул цией, содержащий управл емый генератор, делитель частоты, фазовый детектор и фильтр нижних час-.от, между выходом фильтра нижних частот и управл емым генератором через интегратор подключено устройство формировани модули рующего сигнала, которое осуществл ет модул цию частоты входного опорного сигнала СЗНедостаток такого синтезатора частоты - значительные искажени выходных частотно-модулированных колебаний .A frequency modulated digital frequency synthesizer, containing a controlled oscillator, a frequency divider, a phase detector and a low-pass filter, is known between the output of the low-pass filter and the controlled oscillator through an integrator connected to a modulating signal generator, which modulates the frequency of the input reference signal SSS the disadvantage of such a frequency synthesizer is a significant distortion of the output frequency-modulated oscillations.
Наиболее близкий к предлагаемому цифровой синтезатор частоты с частот . ной модул цией содержит последовательно соединенные источник модулирующего сигнала, первый интегратор , первый управл емый аттенюатор, фазовый модул тор, фазовый детектор, второй интегратор, фильтр нижних частот , управл емый генератор и делител частоты с переменным коэффициентом делени , выход которого подключен к другому входу фазового детектора, эталонный генератор, выход которого соединен с другим входом фазового модул тора, второй управл емый аттенюатор , вход и выход которого подключены соответственно к выходу источника модулирующего сигнала и к другому входу управл емого генератора , при этом управл ющие входь перво го управл емого аттенюатора и делител частоты с переменным коэффициентом делени объединены и подключены к выходу блока установки частоты t2jClosest to the proposed digital frequency synthesizer with frequencies. modulation contains a series-connected modulating source, a first integrator, a first controlled attenuator, a phase modulator, a phase detector, a second integrator, a low-pass filter, a controlled oscillator, and a variable division frequency divider whose output is connected to another input of the phase the detector, the reference oscillator, the output of which is connected to another input of the phase modulator, the second controlled attenuator, the input and output of which are connected respectively to the output of the source mod signal and to another input of the controlled oscillator, while the controlling inputs of the first controlled attenuator and frequency divider with a variable division factor are combined and connected to the output of the frequency setting block t2j
Однако в известном цифровом синтезаторе частоты минимум .искажений частотно-модулированных колебаний может быть достигнут с определенной точностью, например, за счет автоматического программировани коэффициента передачи второго управл емого аттенюатора. Однако из-за вли ни разброса характеристик управлени управл емого генератора, разброса номиналов и т.д. поддержание равенства коэффициентов передачи модулирующего сигнала и, тем самым, минимума искажений частотно-модулированных колебаний не представл етс возможнымHowever, in a known digital frequency synthesizer, the minimum of distortions of the frequency-modulated oscillations can be achieved with a certain accuracy, for example, by automatically programming the gain of the second controlled attenuator. However, due to the influence of the variation of the control characteristics of the controlled generator, the variation of the nominal values, etc. maintaining the equality of the modulating signal transfer coefficients and, thus, the minimum distortion of the frequency-modulated oscillations is not possible
Цель изобретени - уменьшение искат жений частотно-модулированных колебаний .The purpose of the invention is to reduce the inquiries of frequency-modulated oscillations.
Дл достижени указанной цели в цифровой синтезатор частоты с частотной модул цией, содержащий последовательно соединенные источник модулирующего сигнала, первый интегратор, первый управл емый аттенюатор, фазовый модул тор, фазовый детектор, второй интегратор, фильтр нижних частот управл емый генератор и делитель частоты с переменным коэффициентом делени , выход которого подключен к другому входу фазового детектора, эталонный генератор, выход которого соединен с другим входом фазового модул тора , второй управл емый аттенюатор, вход и выход которого подключены соот ветственно к выходу источника модулирующего сигнала и к другому входу управл емого генератора, при этом управл ющие входы первого управл емого аттенюатора и делител частоты с переменным коэффициентом делени объединены и подключены к выходу блока установки частоты, между выходом фазового детектора и управл ющим входом источника модулируюсчего си1- нала введены последовательно соединенные перемножитель напр жений, третий интегратор, первое пороговое устройство, элемент ИЛИ и D-триггер, а также введены четвертый интегратор, второе пороговое устройство и последовательно соединенные генератор сигнала настройки и формирователь коротких импульсов, выход которого подключен к управл ющему входу третьего интегратора и к С-входу D-триггера , второй выход которого соединен с управл ющим входом генератора сигнала настройки, выход которого объединен с выходом источника модулирующего сигнала и подключен к другому входу перемножител напр жений, вход и выход Четвертого интегратора соединены соответственно с выходом перемножител напр жений и с управл ющим входом второго управл емого аттенюатора, второе пороговое устройство включено между выходом третьего интегратора и другим входом элемента ИЛИ, а выход блока установки частоты также соединен с S -входом 5 р-триггера.To achieve this goal, a frequency modulated digital synthesizer containing a serially-connected modulating source, a first integrator, a first controlled attenuator, a phase modulator, a phase detector, a second integrator, a low-pass filter, a controlled oscillator, and a variable frequency divider dividing, the output of which is connected to another input of the phase detector, the reference oscillator, the output of which is connected to another input of the phase modulator, the second controlled attenuator whose input and output are connected respectively to the output of the modulating signal source and to another input of the controlled oscillator, while the control inputs of the first controlled attenuator and frequency divider with a variable division factor are combined and connected to the output of the frequency setting unit, between the output of the phase detector and the control input of the source of the modulating signal are entered in series with the voltage multiplier, the third integrator, the first threshold device, the OR element and the D-flip-flop, and a fourth integrator, a second threshold device and a serially connected tuning signal generator and a short pulse shaper are entered, the output of which is connected to the control input of the third integrator and to the C input of the D-flip-flop, the second output of which is connected to the control input of the tuning signal generator, output which is combined with the output of the source of the modulating signal and connected to another input of the voltage multiplier, the input and output of the Fourth Integrator are connected respectively to the output multiply Voltages and with the control input of the second controlled attenuator, the second threshold device is connected between the output of the third integrator and the other input of the OR element, and the output of the frequency setting unit is also connected to the S input of the 5 p-flip-flop.
На чертеже представлена структурна электрическа схема предлагаемого устройства. Цифровой синтезатор частоты содержит эталонный генератор 1, фазовый модул тор 2, фазовый детектор ФД 3 источник модулирующего сигнала k, первый интегратор-5, первый управл емый аттенюатор 6, второй интегратор 7 фильтр нижних частот ФНЧ.8, управл емый генератор УГ 9, делитель частоты с переменным коэффициентом делени ДПКД 10, блок 11 установки частоты, второй управл емый аттенюатор 12, перемножитель напр жени 13, третий, интегратор четвертый интегратор 15, первое пор говое устройство 16, второе пороговое устройство 17, элемент ИЛИ 18, D-триггер 19, формирователь коротких импульсов 20 и генератор 21 сигнала настройки. Цифровой синтезатор частоты с ча тотной модул цией работает следующи образом. При изменении рабочей частоты блок 11 установки частоты выдает код на установку коэффициента делени ДПКД 10 и одновременно этот код устанавливает коэффициенты передачи первого управл емого аттенюатора 6 и также устанавливает в начальное состо ние D-триггер 19, который отключает источник модулирующего сигнала и включает генератор 21 сигнала настройки. После окончани переходного процесса в системе фазовой автоподстройки , св занного с перестрой кой синтезатора на новую частоту, ве личина и пол рность сигнала ошибки н выходе ФД 3 определ етс -как величиной и знаком рассогласовани между каналами модул ции, так и пол рност модулирующего сигнала, вырабатываемо го генератором 21 сигнала настройки Сигнал ошибки с выхода ФД 3 подаетс на перемножитель напр жений 13 дл определени знака разности коэффициентов передачи модулирующего сигнала и исключени его зависимости от пол рности модулирующего сигнала. Сигнал с выхода перемножител напр жений 13 подаетс на четвертый интегратор 15, сигнал на выходе которого измен етс до тех пор, пока коэффициент передачи второго управл емого аттенюатора 12 не достигнет значени , при котором будет отсутствовать сигнал ошибки с выхода ФД 3. Сигнал с выхода перемножител напр жений 13 подаетс также на третий интегратор 1, на выходе которого сигнал имеет пол рность, св занную со знаком рассогласовани между каналами модул ции. С выхода третьего интегратора I сигнал подаетс на входы первого и второго порогового устройств 16 и 17. Одно из них срабатывает при положительной пол рности сигнала, а другое при отрицательной пол рности сигнала с выхода тре- : тьего-интегратора I. Элемент ИЛИ 18 служит дл объединени выходов пороговых устройств 16 и 17. Через определенное врем формирователь коротких импульсов 20 выдает импульс , который устанавливает в исходное состо ние третий интегратор 1 и устанавливает D-триггер 19 в состо ние, соответствукадее зна-чению сигнала (нуль или единица ) на D -входе D -триггера 19- Таким образом ,если за период повторени выходных импульсов формировател 20 коротких импульсов на выходе третьего интегратора - сигнал,по величине превышающий порог срабатывани первого (16) или второго (17) пороговых устройств, то на D -входе D-триггера 19 будет логическа единица , D-триггер 19 останетс в первоначальном состо нии и процесс настройки будет продолжатьс , а если на выходе третьего интегратора 1 величина сигнала не превысит порога срабатывани первого или второго пороговых устройств 16 и 17, то на ; D-входе D-триггера 19 будет логический нуль, что приведет с приходом импульса на С-вход1)-триггера 19 к переключению D -триггера 19 в новое состо ние. При этом отключитс генератор сигнала, настройки 21 и подклю- читс источник модулирующего сигна .ла 4, т.е. устройство перейдет из режима настройки в режим работы. Предлагаемое устройство с системой автоматической минимизации остаточного уровн нелинейных искажений частотно-модулированных колебаний . позвол ет обеспечить малый уровень искажений и поддерживать посто нство девиации частоты с высокой точностью при изменении частоты синтезатора и, соответственно, крутизны характеристики управлени УГ 9, а также частоты модулирующего колебани и .других дестабилизирующих факторов в широких пределах. / The drawing shows a structural electrical circuit of the proposed device. The digital frequency synthesizer contains the reference oscillator 1, the phase modulator 2, the phase detector PD 3 of the modulating signal source k, the first integrator-5, the first controlled attenuator 6, the second integrator 7 the low-pass filter LPF.8, the controlled generator KG 9, divider frequency with variable division ratio DDC 10, frequency setting block 11, second controlled attenuator 12, voltage multiplier 13, third, integrator fourth integrator 15, first trigger 16, second threshold 17, OR 18, D-trigger 19 f Short pulse generator 20 and tuning signal generator 21. A digital frequency synthesizer with frequency modulation works as follows. When the working frequency is changed, the frequency setting unit 11 issues a code for setting the PDCD division factor 10 and at the same time this code sets the transmission coefficients of the first controlled attenuator 6 and also sets the D-flip-flop 19 to the initial state, which turns off the modulating signal source and turns on the signal generator 21 settings. After the end of the transition process in the phase-locked loop system associated with the synthesizer tuning to the new frequency, the magnitude and polarity of the error signal and the output of the PD 3 is determined by both the magnitude and the sign of the mismatch between the modulation channels and the modulation signal, The tuning signal generated by the generator 21 The error signal from the PD output 3 is fed to a voltage multiplier 13 to determine the sign of the difference between the transmission coefficients of the modulating signal and eliminate its dependence on the polarity of the modes lating signal. The output signal from the voltage multiplier 13 is fed to the fourth integrator 15, the signal at the output of which changes until the transmission coefficient of the second controlled attenuator 12 reaches a value at which there will be no error signal from the PD output 3. The signal from the multiplier output voltages 13 are also supplied to the third integrator 1, at the output of which the signal has a polarity associated with the mismatch sign between the modulation channels. From the output of the third integrator I, the signal is fed to the inputs of the first and second threshold devices 16 and 17. One of them is triggered by a positive polarity of the signal, and the other is triggered by a negative polarity of the signal from the output of the third: integrator I. The element OR 18 serves for combining the outputs of the threshold devices 16 and 17. After a certain time, the shaper of the short pulses 20 outputs a pulse, which sets the third integrator 1 to the initial state and sets the D-flip-flop 19 to the state corresponding to the signal value (zero is one) on the D-input of the D-trigger 19; Thus, if during the period of repetition of the output pulses of the driver of the 20 short pulses at the output of the third integrator, the signal exceeds the response threshold of the first (16) or second (17) threshold devices, then at the D input of the D flip-flop 19, there will be a logical unit, the D-flip-flop 19 will remain in the initial state and the tuning process will continue, and if at the output of the third integrator 1 the signal does not exceed the threshold of the first or second threshold devices 16 and 17, about to; The D input of the D flip-flop 19 will be a logical zero, which, with the arrival of a pulse at the C-input 1) -trigger 19, will cause the D-Trigger 19 to switch to a new state. In this case, the signal generator, settings 21 and the source of the modulating signal 4 are switched on, i.e. the device will switch from setting mode to operation mode. The proposed device with a system to automatically minimize the residual level of nonlinear distortion of frequency-modulated oscillations. allows for a low level of distortion and maintains the frequency deviation constant with high accuracy when changing the frequency of the synthesizer and, accordingly, the slope of the control characteristics of the HS 9, as well as the frequency of the modulating oscillation and other destabilizing factors over a wide range. /