RU2212756C2 - Frequency synthesizer - Google Patents

Frequency synthesizer

Info

Publication number
RU2212756C2
RU2212756C2 RU2001123819A RU2001123819A RU2212756C2 RU 2212756 C2 RU2212756 C2 RU 2212756C2 RU 2001123819 A RU2001123819 A RU 2001123819A RU 2001123819 A RU2001123819 A RU 2001123819A RU 2212756 C2 RU2212756 C2 RU 2212756C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
output
input
phase
switch
Prior art date
Application number
RU2001123819A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001123819A (en
Inventor
А.И. Беляков
С.Х. Кеслер
Original Assignee
Государственное унитарное предприятие Омский научно-исследовательский институт приборостроения
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 Государственное унитарное предприятие Омский научно-исследовательский институт приборостроения filed Critical Государственное унитарное предприятие Омский научно-исследовательский институт приборостроения
Priority to RU2001123819A priority Critical patent/RU2212756C2/en
Publication of RU2001123819A publication Critical patent/RU2001123819A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2212756C2 publication Critical patent/RU2212756C2/en

Links

Landscapes

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

Abstract

FIELD: radio and communications engineering; frequency synthesizing. SUBSTANCE: frequency synthesizer has phase-locked loop, variable-frequency oscillator, mixer, intermediate-frequency channel, phase-frequency detector, and loop filter, as well as amplitude detector, small frequency spectrum sensor, large frequency spectrum sensor, frequency control unit, reset element, two switches, and current generator. EFFECT: enhanced speed. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и технике связи и может быть использовано при синтезе частот. The invention relates to radio and communications technology and can be used in the synthesis of frequencies.

В описании изобретения [1] представлен синтезатор частот, который содержит подстраиваемый генератор, смеситель, тракт промежуточной частоты с управляемой полосой пропускания, выполненный в виде фильтра нижних частот и коммутатора, частотно-фазовый детектор, петлевой фильтр, амплитудный детектор, датчик мелкой сетки частот, датчик крупной сетки частот, блок управления частотой и элемент сброса. In the description of the invention [1] a frequency synthesizer is presented, which comprises a tunable generator, a mixer, an intermediate-frequency path with a controlled passband made in the form of a low-pass filter and a switch, a frequency-phase detector, a loop filter, an amplitude detector, a fine-frequency grid sensor, coarse grid sensor, frequency control unit and reset element.

Однако в известном синтезаторе частот значительное время в процессе настройки проходит до того момента, когда сигнал в суммирующей петле фазовой автоподстройки частоты попадет в полосу пропускания тракта промежуточной частоты. Это время занимает тем большую долю в процессе настройки, чем шире диапазон частот датчика крупной сетки. However, in the known frequency synthesizer, considerable time in the tuning process passes until the moment when the signal in the summing loop of the phase-locked loop is in the passband of the intermediate frequency path. This time takes the greater share in the tuning process, the wider the frequency range of the coarse mesh sensor.

Задачей изобретения является повышение быстродействия. The objective of the invention is to increase performance.

Для этого в синтезатор частот, содержащий подстраиваемый генератор, смеситель, тракт промежуточной частоты с управляемой полосой пропускания, выполненный в виде фильтра нижних частот и первого коммутатора, частотно-фазовый детектор, петлевой фильтр, амплитудный детектор, датчик мелкой сетки частот, датчик крупной сетки частот, блок управления частотой и элемент сброса, введены генератор тока и второй коммутатор. Выход генератора тока соединен с выходом петлевого фильтра через второй коммутатор, управляющий вход которого соединен с выходом амплитудного детектора. To do this, a frequency synthesizer containing a tunable generator, a mixer, an intermediate frequency path with a controlled passband made in the form of a low-pass filter and a first switch, a frequency-phase detector, a loop filter, an amplitude detector, a fine-frequency grid sensor, a large-frequency grid sensor , a frequency control unit and a reset element, a current generator and a second switch are introduced. The output of the current generator is connected to the output of the loop filter through a second switch, the control input of which is connected to the output of the amplitude detector.

На чертеже представлена структурная схема предложенного устройства. The drawing shows a structural diagram of the proposed device.

Синтезатор частот содержит подстраиваемый генератор 1, смеситель 2, тракт 3 промежуточной частоты, выполненный в виде фильтра 4 нижних частот и первого коммутатора 5, частотно-фазовый детектор 6, петлевой фильтр 7, амплитудный детектор 8, датчик 9 мелкой сетки частот (ДМСЧ), датчик 10 крупной сетки частот (ДКСЧ), блок 11 управления частотой и элемент 12 сброса, а также введенные второй коммутатор 13 и генератор 14 тока. The frequency synthesizer includes a tunable generator 1, a mixer 2, an intermediate frequency path 3, made in the form of a low-pass filter 4 and a first switch 5, a frequency-phase detector 6, a loop filter 7, an amplitude detector 8, a fine frequency grid sensor 9 (LCM), a coarse frequency grid sensor 10 (DCCH), a frequency control unit 11 and a reset element 12, as well as a second switch 13 and a current generator 14, introduced.

В квазистатическом, т.е. синхронном, режиме работы петля фазовой автоподстройки частоты, включающая подстраиваемый генератор 1, смеситель 2, тракт 3 промежуточной частоты с управляемой полосой пропускания, выполненный в виде фильтра 4 нижних частот, первого коммутатора 5 и частотно-фазового детектора 6, суммирует частоты ДМСЧ 9 и ДКСЧ 10, т.е. частота сигнала на выходе генератора 1 равна сумме частот датчиков 9 и 10 частот. В этом режиме на входе амплитудного детектора 8 присутствует сигнал. Первый коммутатор 5 обеспечивает широкую (ΔFш) полосу пропускания тракта 3 промежуточной частоты переключением частоты среза фильтра 4 нижних частот. Значение ΔFш согласно [1] выбирается больше верхнего номинала частоты ДМСЧ 9. На выходе частотно-фазового детектора 6 и входе петлевого фильтра 7 - напряжение, соответствующее разнице фаз входных сигналов, которое управляет частотой подстраиваемого генератора 1. In quasistatic, i.e. synchronous operating mode, a phase-locked loop, including an adjustable oscillator 1, mixer 2, intermediate-frequency path 3 with a controlled passband, made in the form of a low-pass filter 4, the first switch 5 and a frequency-phase detector 6, sums the frequencies of the DMSCH 9 and the DCSCH 10, i.e. the frequency of the signal at the output of the generator 1 is equal to the sum of the frequencies of the sensors 9 and 10 frequencies. In this mode, a signal is present at the input of the amplitude detector 8. The first switch 5 provides a wide (ΔFш) bandwidth of the intermediate frequency path 3 by switching the cutoff frequency of the low-pass filter 4. The value ΔFш according to [1] is chosen to be higher than the upper nominal frequency of the LSSM 9. At the output of the frequency-phase detector 6 and the input of the loop filter 7, there is a voltage corresponding to the phase difference of the input signals, which controls the frequency of the tunable generator 1.

Петлевой фильтр 7 корректирует частотно-фазовую характеристику петли фазовой автоподстройки частоты, обеспечивая условие устойчивости. The loop filter 7 corrects the frequency-phase characteristic of the phase-locked loop, providing a stability condition.

Сигналом с амплитудного детектора 8 второй коммутатор 13 выключен, поэтому генератор тока 14 не подключен к выходу петлевого фильтра 7. The signal from the amplitude detector 8, the second switch 13 is turned off, so the current generator 14 is not connected to the output of the loop filter 7.

Допустим, по команде с первого выхода блока 11 управления в ДМСЧ 9 установлена новая частота. В этом случае частота сигнала на выходе смесителя 2, соответствующая разнице частот сигналов подстраиваемого генератора 1 и ДКСЧ 10, находится в пределах широкой (ΔFш) полосы пропускания тракта 3. На входе амплитудного детектора 8 имеется сигнал. Напряжение с устройства 8 управляет первым коммутатором 5, который сохраняет широкую (ΔFш) полосу пропускания тракта 3 промежуточной частоты. На выходе частотно-фазового детектора 6 имеется сигнал, который изменяет напряжение на выходе петлевого фильтра 7, стремясь свести разницу частот на входах частотно-фазового детектора 6 к нулю, т.е. перейти к синхронизации до разницы фаз. В результате частота сигнала на выходе подстраиваемого генератора 1 будет иметь новое значение, равное сумме частот сигналов ДМСЧ 9 и ДКСЧ 10. Suppose, on a command from the first output of control unit 11, a new frequency is set in the DMCH 9. In this case, the frequency of the signal at the output of the mixer 2, corresponding to the difference in the frequencies of the signals of the tunable generator 1 and the DCCH 10, is within the wide (ΔFш) bandwidth of the path 3. There is a signal at the input of the amplitude detector 8. The voltage from the device 8 controls the first switch 5, which maintains a wide (ΔFш) bandwidth of the intermediate frequency path 3. At the output of the frequency-phase detector 6 there is a signal that changes the voltage at the output of the loop filter 7, trying to reduce the frequency difference at the inputs of the frequency-phase detector 6 to zero, i.e. go to synchronization until the phase difference. As a result, the frequency of the signal at the output of the tunable generator 1 will have a new value equal to the sum of the frequencies of the signals DMSCH 9 and DKSCH 10.

Допустим, по команде со второго выхода блока 11 управления установлена новая частота в ДКСЧ 10. В этот же момент происходит сброс управляющего напряжения на выходе петлевого фильтра 7 по команде с третьего выхода блока 11 управления частотой. В этом случав частота сигнала на выходе смесителя 2, равная разнице частот сигналов подстраиваемого генератора 1 и ДКСЧ 10, больше полосы пропускания тракта 3 промежуточной частоты (ΔFш). На входе амплитудного детектора 8 сигнал исчезает и первый коммутатор 5 переключением частоты среза фильтра 4 нижних частот обеспечивает узкую (ΔFy) полосу пропускания тракта 3. Значение ΔFy выбирается существенно меньшим нижнего номинала частоты ДМСЧ 9, т.е. выполняется условие ΔFу<<ΔFш. Одновременно с пропаданием сигнала на выходе детектора 6 включается коммутатор 13, который подключает генератор 14 тока к выходу петлевого фильтра 7. Имеет место быстрое увеличение напряжения на выходе петлевого фильтра 7. Suppose, on command from the second output of control unit 11, a new frequency is set to DCSCH 10. At the same moment, the control voltage at the output of loop filter 7 is reset by command from the third output of frequency control unit 11. In this case, the frequency of the signal at the output of the mixer 2, equal to the difference between the frequencies of the signals of the tunable generator 1 and the DCCH 10, is greater than the bandwidth of the intermediate frequency path 3 (ΔFш). At the input of the amplitude detector 8, the signal disappears and the first switch 5 by switching the cutoff frequency of the low-pass filter 4 provides a narrow (ΔFy) bandwidth of the path 3. The ΔFy value is chosen to be significantly lower than the lower nominal frequency of the DMSCH 9, i.e. the condition ΔFу << ΔFш is fulfilled. Simultaneously with the disappearance of the signal at the output of the detector 6, a switch 13 is turned on, which connects the current generator 14 to the output of the loop filter 7. There is a rapid increase in voltage at the output of the loop filter 7.

Частота подстраиваемого генератора 1 начнет быстро увеличиваться. Увеличение частоты будет происходить до тех пор, пока частоты с выходов подстраиваемого генератора 1 и ДКСЧ 10 не будут отличаться на величину, не превышающую ΔFy. Как только это произойдет, на выходе тракта 3 и амплитудного детектора 8 появятся сигналы, причем последний сигнал осуществит коммутацию полосы пропускания тракта 3 до величины ΔFш и через второй коммутатор 13 отключит генератор тока 14 от выхода петлевого фильтра 7. С этого момента увеличение напряжения на выходе петлевого фильтра 7 будет происходить медленнее и только из-за сигнала частотно-фазового детектора 6. Далее произойдет точная настройка частоты подстраиваемого генератора 1 на сумму частот ДМСЧ 9 и ДКСЧ 10 с точностью до разницы фаз. The frequency of the tunable generator 1 will begin to increase rapidly. An increase in the frequency will occur until the frequencies from the outputs of the tunable generator 1 and the DCCH 10 differ by an amount not exceeding ΔFy. As soon as this happens, signals will appear at the output of path 3 and amplitude detector 8, and the last signal will switch the bandwidth of path 3 to ΔFш and, through the second switch 13, disconnect the current generator 14 from the output of the loop filter 7. From this moment, the output voltage increases the loop filter 7 will be slower and only due to the signal of the frequency-phase detector 6. Next, the frequency of the tunable generator 1 will be fine tuned to the sum of the frequencies of the DMSCH 9 and the DKSCH 10 up to a phase difference.

Описанный механизм увеличения скорости нарастания напряжения на выходе петлевого фильтра 7 до момента попадания сигнала в узкую полосу тракта промежуточной частоты 3 позволяет существенно сократить время настройки синтезатора. Этот выигрыш тем больше, чем шире диапазон частот, перекрываемый ДКСЧ 10. The described mechanism for increasing the rate of increase in voltage at the output of the loop filter 7 until the signal hits the narrow band of the intermediate frequency path 3 can significantly reduce the tuning time of the synthesizer. This gain is greater, the wider the frequency range covered by the DCSCH 10.

Источник информации
1. Патент 1691960, Н 03 L 7/16, Синтезатор частот. А.И. Беляков, С.Х. Кеспер.
Sourse of information
1. Patent 1691960, H 03 L 7/16, Frequency synthesizer. A.I. Belyakov, S.Kh. Kesper.

Claims (1)

Синтезатор частот, содержащий соединенные в петлю фазовой автоподстройки частоты подстраиваемый генератор, смеситель, тракт промежуточной частоты, частотно-фазовый детектор и петлевой фильтр, а также амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом тракта промежуточной частоты, датчик мелкой сетки частот, выход которого подключен ко второму входу частотно-фазового детектора, датчик крупной сетки частот, выход которого соединен со вторым входом смесителя, а также блок управления частотой, первый выход которого соединен со входом датчика мелкой сетки частот, второй выход - со входом датчика крупной сетки частот, и элемент сброса, вход которого подключен к третьему выходу блока управления частотой, а выход элемента - к выходу петлевого фильтра, при этом тракт промежуточной частоты состоит из фильтра нижних частот и первого коммутатора, вход которого соединен с выходом амплитудного детектора, а выход - с фильтром нижних частот, отличающийся тем, что в него введены второй коммутатор и генератор тока, причем выход генератора тока соединен с выходом петлевого фильтра через второй коммутатор, управляющий вход которого соединен с выходом амплитудного детектора. A frequency synthesizer containing a tunable oscillator, mixer, intermediate frequency path, phase-phase detector and loop filter connected to a phase-locked loop, as well as an amplitude detector, the input of which is connected to the output of the intermediate frequency path, a fine frequency grid sensor, the output of which is connected to the second input of the frequency-phase detector, a large frequency sensor, the output of which is connected to the second input of the mixer, as well as a frequency control unit, the first output of which is connected to the input fine mesh sensor, the second output is with the input of the large mesh sensor, and a reset element, the input of which is connected to the third output of the frequency control unit, and the element output is to the output of the loop filter, while the intermediate frequency path consists of a low-pass filter and the first a switch, the input of which is connected to the output of the amplitude detector, and the output to a low-pass filter, characterized in that a second switch and a current generator are introduced into it, and the output of the current generator is connected to the output of the loop filter of the second switch control input coupled to an output of the amplitude detector.
RU2001123819A 2001-08-27 2001-08-27 Frequency synthesizer RU2212756C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001123819A RU2212756C2 (en) 2001-08-27 2001-08-27 Frequency synthesizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001123819A RU2212756C2 (en) 2001-08-27 2001-08-27 Frequency synthesizer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001123819A RU2001123819A (en) 2003-06-27
RU2212756C2 true RU2212756C2 (en) 2003-09-20

Family

ID=29776895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001123819A RU2212756C2 (en) 2001-08-27 2001-08-27 Frequency synthesizer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2212756C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2176431C2 (en) Frequency synthesizer having automatic phase-lock loop started by digital synthesizer having direct frequency synthesis
US20070010229A1 (en) Frequency conversion circuit tuner adopting same and set-top box for receiving CATV
JPH02186830A (en) Center-offset-microwave frequency synthesizer
JPH11317029A (en) Phase locking method and device
KR20020029867A (en) PLL-tuning system
JPH0340333A (en) Station selecting device of tuner
RU2212756C2 (en) Frequency synthesizer
CN105356878B (en) A kind of implementation method and device of improved tricyclic wideband frequency synthesizer
JPS588617B2 (en) Jiyushinki
RU195894U1 (en) Frequency synthesizer
JPS5945273B2 (en) television receiver
SU1691960A1 (en) Frequency synthesizer
KR101874105B1 (en) Multiband Hybrid Frequency Synthesizer
JPH07260923A (en) Transmission source for radar device
RU2214043C2 (en) Frequency synthesizer
SU1243089A1 (en) Frequency-phase-lock loop
JP2000299646A (en) Double conversion tuner
RU2001106566A (en) FREQUENCY SYNTHESIS
JPS6187427A (en) Phase locked loop circuit
SU1737728A1 (en) Device for phase automatic-frequency control
JPS60223335A (en) Turner of am/fm receiver
KR830001120B1 (en) Television receiver with synchronous detection and automatic fine tuning
JPH06104788A (en) Superheterodyne receiver
JPH03117222A (en) Receiver of voltage synthesizer system
JPS58100511A (en) Fm demodulation circuit

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20131003

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160828