RU2119238C1 - Frequency synthesizer - Google Patents
Frequency synthesizer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2119238C1 RU2119238C1 RU95102264A RU95102264A RU2119238C1 RU 2119238 C1 RU2119238 C1 RU 2119238C1 RU 95102264 A RU95102264 A RU 95102264A RU 95102264 A RU95102264 A RU 95102264A RU 2119238 C1 RU2119238 C1 RU 2119238C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- frequency
- output
- accumulating adder
- code
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиопередающих и радиоприемных устройствах. The invention relates to radio engineering and can be used in radio transmitting and receiving devices.
Известен синтезатор частот, содержащий опорный генератор, накопительный сумматор, элемент задержки, мультиплексор, два сумматора кодов, три регистра частоты, перемножитель кодов, преобразователь кодов, цифроаналоговый преобразователь, фильтр нижних частот [1]. A known frequency synthesizer containing a reference generator, a storage adder, a delay element, a multiplexer, two code adders, three frequency registers, a code multiplier, a code converter, a digital-to-analog converter, a low-pass filter [1].
Данный синтезатор слишком сложен и не обеспечивает достаточную точность частоты выходного сигнала. This synthesizer is too complicated and does not provide sufficient accuracy of the output signal frequency.
Известны синтезаторы частот, в которых для повышения точности используются различные схемные решения [2]. Frequency synthesizers are known in which various circuit solutions are used to increase accuracy [2].
Используемые для повышения точности схемные решения либо сложны, например схема десятичного сумматора, где за счет последовательного соединения двоичных сумматоров снижается быстродействие схемы, либо вообще не могут обеспечить точность не хуже точности опорного генератора. The circuit solutions used to improve accuracy are either complex, for example, a decimal adder circuit, where the circuit speed decreases due to the serial connection of binary adders, or they cannot provide accuracy no worse than the accuracy of the reference generator.
Задача изобретения - упрощение устройства и повышение точности частоты выходного сигнала. The objective of the invention is to simplify the device and improve the accuracy of the frequency of the output signal.
Для этого в синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные мультиплексор, накапливающий сумматор, блок памяти, цифроаналоговый преобразователь и фильтр нижних частот, введен элемент ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом накапливающего сумматора, при этом первый и второй информационные входы мультиплексора являются соответственно входом установки частоты и входом установки добавочного кода синтезатора частот, управляющий вход мультиплексора и первый вход элемента ИЛИ соединены с выходом переноса накапливающего сумматора, второй вход элемента ИЛИ является входом опорного сигнала синтезатора частот. For this purpose, an OR element is inserted into the frequency synthesizer containing a series-connected multiplexer, an accumulating adder, a memory unit, a digital-to-analog converter, and a low-pass filter, the output of which is connected to the clock input of the accumulating adder, while the first and second information inputs of the multiplexer are respectively the frequency setting input and the installation input of the additional code of the frequency synthesizer, the control input of the multiplexer and the first input of the OR element are connected to the transfer output ummatora, the second input of the OR gate is the input reference signal frequency synthesizer.
Предлагаемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна", т.к. отличается от прототипа наличием новых функциональных элементов и новых связей между элементами. The proposed solution meets the criteria of the invention of "novelty", because differs from the prototype in the presence of new functional elements and new relationships between the elements.
На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. The drawing shows a structural electrical diagram of the proposed device.
Синтезатор частот содержит последовательно соединенные мультиплексор 1 (МХ), накапливающий сумматор 2 (HC), блок 3 памяти (БП), цифроаналоговый преобразователь 4 (ЦАП) и фильтр 5 нижних частот (ФНЧ). Дополнительно введен элемент ИЛИ 6, выход которого соединен с тактовым входом накапливающего сумматора, при этом первый и второй информационные входы мультиплексора являются соответственно входом установки частоты А и входом установки добавочного кода синтезатора частот Д, управляющий вход мультиплексора и первый вход элемента ИЛИ соединены с выходом переноса накапливающего сумматора, второй вход элемента ИЛИ является входом опорного сигнала Fo синтезатора частот. The frequency synthesizer contains a series-connected multiplexer 1 (MX), an accumulating adder 2 (HC), a memory unit 3 (PSU), a digital-to-analog converter 4 (DAC), and a low-pass filter (LPF) 5. Additionally, an OR 6 element has been introduced, the output of which is connected to the clock input of the accumulating adder, while the first and second information inputs of the multiplexer are respectively the input of the frequency setting A and the installation input of the additional code of the frequency synthesizer D, the control input of the multiplexer and the first input of the OR element are connected to the transfer output the accumulating adder, the second input of the OR element is the input of the reference signal Fo of the frequency synthesizer.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Как известно, в прямых цифровых синтезаторах частоты формирование сигала заданной частоты осуществляется путем вычисления в тактовые моменты времени кода линейно нарастающей фазы, преобразования кода фазы в код амплитуды синусоидального колебания, цифроаналогового преобразования и низкочастотной фильтрации. As is known, in direct digital frequency synthesizers, the formation of a signal of a given frequency is carried out by calculating a linearly increasing phase code at clock times, converting a phase code into a code for the amplitude of a sinusoidal oscillation, digital-to-analog conversion, and low-pass filtering.
Выходная частота прямого цифрового синтезатора равна
Fвых = Fo • A/N,
где Fо - частота опорного сигнала;
A - код частоты;
N - емкость накапливающего сумматора.The output frequency of the direct digital synthesizer is
O F = F o • A / N,
where F about the frequency of the reference signal;
A is the frequency code;
N is the capacity of the accumulating adder.
Выходная частота стандартных высокостабильных генераторов, как правило, кратна 1 МГц, емкость накапливающего сумматора равна степени числа 2. The output frequency of standard highly stable oscillators, as a rule, is a multiple of 1 MHz, the capacity of the accumulating adder is equal to the power of 2.
При некратности чисел в числителе и знаменателе дроби реальное значение частоты на выходе устройства, получаемое делением этих чисел, не точно соответствует требуемому значению частоты, т.к. результат деления - число не целое. If the numbers in the numerator and denominator of the fraction are multiple, the real value of the frequency at the output of the device obtained by dividing these numbers does not exactly correspond to the required frequency value, because the result of division is the number is not an integer.
Представим емкость накапливающего сумматора как сумму двух чисел - одно из них кратно коду требуемой частоты А, а другое дополняет это число до значения, являющегося степенью числа 2
N = K • A + Д,
где K - целое число;
Д - добавочный код.Let us represent the capacity of the accumulating adder as the sum of two numbers - one of them is a multiple of the code of the required frequency A, and the other complements this number to a value that is a power of 2
N = K • A + D,
where K is an integer;
D is the extension code.
Для получения значения выходной частоты с точностью опорного генератора предлагается в каждом цикле работы накапливающего сумматора корректировать его емкость. Для этого в известное устройство дополнительно введен элемент ИЛИ 6. To obtain the value of the output frequency with the accuracy of the reference generator, it is proposed to adjust its capacity in each cycle of the accumulating adder. For this, an OR 6 element is additionally introduced into the known device.
При отсутствии сигнала переноса на выходе накапливающего сумматора 2 на информационный вход накапливающего сумматора 2 подключен код частоты А. При поступлении через элемент ИЛИ 6 импульсов опорного сигнала на тактовый вход накапливающего сумматора 2 происходит последовательное суммирование кода А, на выходе накапливающего сумматора 2 происходит приращение кода с каждым импульсом опорной частоты. If there is no transfer signal at the output of accumulating adder 2, the frequency code A is connected to the information input of accumulating adder 2. When a reference signal pulses through the element 6 of the reference signal to the clock input of accumulating adder 2, code A is sequentially added, and the code increments at the output of accumulating adder 2 each pulse of the reference frequency.
При переполнении накапливающего сумматора 2, которое происходит после поступления очередного импульса опорной частоты, на выходе переноса накапливающего сумматора 2 появляется сигнал, который, управляя мультиплексором 1, подключает на информационный вход накапливающего сумматора 2 добавочный код Д и одновременно, поступая через элемент ИЛИ 6 на тактовый вход накапливающего сумматора 2 в качестве дополнительного такта, суммирует добавочный код Д с кодом остатка накапливающего сумматора 2. When the accumulating adder 2 overflows, which occurs after the arrival of the next pulse of the reference frequency, a signal appears at the transfer output of the accumulating adder 2, which, controlling the multiplexer 1, connects an additional code D to the information input of the accumulating adder 2 and, simultaneously, arriving through the OR element 6 to the clock the input of the accumulating adder 2 as an additional clock, sums the additional code D with the code of the remainder of the accumulating adder 2.
По окончании процесса дополнительного суммирования сигнал переноса на выходе накапливающего сумматора 2 пропадает и мультиплексор 1 вновь подключает код частоты А на информационный вход накапливающего сумматора 2, каждый следующий импульс опорного сигнала продолжает суммирование кода А, начинается новый цикл работы накапливающего сумматора 2. At the end of the process of additional summation, the transfer signal at the output of accumulating adder 2 disappears and multiplexer 1 reconnects the frequency code A to the information input of accumulating adder 2, each subsequent pulse of the reference signal continues the summation of code A, a new operation cycle of accumulating adder 2 begins.
Суммирование в каждом новом цикле начинается с кода, равного сумме остатка из предыдущего цикла и добавочного кода. The summation in each new cycle begins with a code equal to the sum of the remainder of the previous cycle and the additional code.
Сформированные значения кодов с выхода накапливающего сумматора 2 подаются непосредственно на блок 3 памяти, выполненный на программируемом постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), и определяют адрес выборки кода амплитуды синусоиды из блока 3 памяти. В ПЗУ записан период синусоиды с количеством выборок, равным емкости накапливающего сумматора (N-Д). Оставшаяся часть ПЗУ не программируется и не используется. При этом каждому коду на выходе накапливающего сумматора 2 соответствует точное значение огибающей синусоиды. The generated code values from the output of the accumulating adder 2 are fed directly to the memory unit 3, executed on a programmable read-only memory (ROM), and determine the address of the selection of the amplitude code of the sinusoid from the memory unit 3. A period of a sinusoid with the number of samples equal to the capacity of the accumulating adder (N-D) is recorded in the ROM. The rest of the ROM is not programmed or used. Moreover, each code at the output of the accumulating adder 2 corresponds to the exact value of the envelope of the sinusoid.
Код амплитуды поступает на входы цифроаналогового преобразователя 4, на выходе которого получается многоуровневое ступенчатое напряжение, из которого с помощью фильтра 5 нижних частот выделяется сигнал формируемой частоты. The amplitude code is supplied to the inputs of the digital-to-analog converter 4, at the output of which a multi-level step voltage is obtained, from which a signal of the generated frequency is extracted using a low-pass filter 5.
Преимущество предлагаемого устройства по сравнению с известным состоит в том, что за счет коррекции емкости накапливающего сумматора в каждом цикле его работы точность выходной частоты синтезатора частот даже при некратных значениях емкости накапливающего сумматора и частоты опорного сигнала определяется точностью частоты опорного генератора. The advantage of the proposed device in comparison with the known one is that due to the correction of the capacitance of the accumulating adder in each cycle of its operation, the accuracy of the output frequency of the frequency synthesizer even with multiple values of the capacitance of the accumulating adder and the frequency of the reference signal is determined by the accuracy of the frequency of the reference generator.
Устройство, предложенное авторами, отличается от известного как организацией преобразователя кода, так и схемой преобразования сформированных значений кодов на выходе накапливающего сумматора в многоуровневое ступенчатое напряжение и имеет следующие преимущества: схема заявленного устройства является более простой, точность формируемых частот выше. The device proposed by the authors differs from the one known both by the organization of the code converter and by the scheme for converting the generated code values at the output of the accumulating adder into a multi-level step voltage and has the following advantages: the scheme of the claimed device is simpler, the accuracy of the generated frequencies is higher.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95102264A RU2119238C1 (en) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | Frequency synthesizer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95102264A RU2119238C1 (en) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | Frequency synthesizer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95102264A RU95102264A (en) | 1996-11-20 |
RU2119238C1 true RU2119238C1 (en) | 1998-09-20 |
Family
ID=20164881
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95102264A RU2119238C1 (en) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | Frequency synthesizer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2119238C1 (en) |
-
1995
- 1995-02-17 RU RU95102264A patent/RU2119238C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Автоматизация измерений и контроля электрических и неэлектрических величин. / Под ред.А.А.Сазонова. - М.: Издательство стандартов, 1987, с. 196 - 201. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95102264A (en) | 1996-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4021653A (en) | Digital programmable tone detector | |
SE516301C2 (en) | N-fractional frequency synthesis with residual error correction | |
JPH03253108A (en) | Direct digital synthesizer and signal generation | |
US5084681A (en) | Digital synthesizer with phase memory | |
JPH05199190A (en) | Divided filter of sigma/delta converter and data- circuit terminating device having above described filter | |
RU2119238C1 (en) | Frequency synthesizer | |
TW507424B (en) | Direct digital synthesizer | |
RU2149503C1 (en) | Digital frequency synthesizer | |
RU2721408C1 (en) | Digital computer synthesizer with fast frequency tuning | |
RU2030092C1 (en) | Digital frequency synthesizer | |
Ryabov | Digital Synthesizers of Frequency-Modulated Signals | |
RU2137287C1 (en) | Frequency synthesizer | |
SU1737698A1 (en) | Digital frequency synthesizer | |
RU2166833C1 (en) | Digital synthesizer of frequency-modulated signals | |
JP3258938B2 (en) | Decimation filter | |
SU813679A1 (en) | Dicital frequency synthesizer | |
SU1686693A1 (en) | Synthesizer of signals with preset phase variation law | |
SU1210198A1 (en) | Digital frequency synthesizer | |
SU1681378A1 (en) | Former of intricate signals | |
SU1092483A1 (en) | Function generator | |
SU1026300A1 (en) | Code-phase converter | |
SU1757080A1 (en) | Device for digital phase detecting of pulse trains on unequal frequencies | |
SU1651378A1 (en) | Frequency converter | |
SU1117839A1 (en) | Frequency synthesizer | |
SU1021013A1 (en) | Frequency-phase-modulated signal shaper |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120218 |