RU2467475C1 - Синтезатор частоты с пониженным уровнем фазовых шумов - Google Patents

Синтезатор частоты с пониженным уровнем фазовых шумов Download PDF

Info

Publication number
RU2467475C1
RU2467475C1 RU2011141552/08A RU2011141552A RU2467475C1 RU 2467475 C1 RU2467475 C1 RU 2467475C1 RU 2011141552/08 A RU2011141552/08 A RU 2011141552/08A RU 2011141552 A RU2011141552 A RU 2011141552A RU 2467475 C1 RU2467475 C1 RU 2467475C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
low
generator
frequency divider
Prior art date
Application number
RU2011141552/08A
Other languages
English (en)
Inventor
Станислав Иванович Панов (RU)
Станислав Иванович Панов
Лев Антонович Симонов (RU)
Лев Антонович Симонов
Владимир Николаевич Морозов (RU)
Владимир Николаевич Морозов
Original Assignee
Государственное унитарное предприятие города Москвы Научно-производственный центр "СПУРТ"
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 города Москвы Научно-производственный центр "СПУРТ" filed Critical Государственное унитарное предприятие города Москвы Научно-производственный центр "СПУРТ"
Priority to RU2011141552/08A priority Critical patent/RU2467475C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2467475C1 publication Critical patent/RU2467475C1/ru

Links

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться в технике синтезаторов частоты. Технический результат - увеличение помехоустойчивости, отсутствие сложной предварительной регулировки и настройки, увеличение количества градаций емкостей, сокращение времени переключения емкостей. Синтезатор частоты с пониженным уровнем фазовых шумов содержит петлю фазовой автоподстройки частоты, в которую входят управляемый генератор, делитель частоты управляемого генератора, фазовый детектор, схема накачки заряда, фильтр низких частот, опорный генератор, делитель частоты опорного генератора, второй фазовый детектор, вторую схему накачки заряда, второй фильтр низкой частоты, а также схему управления и переключения емкостей, вход которой подключен к выходу второго фильтра низких частот, а выход - ко второму входу управляемого генератора. 2 ил.

Description

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться в технике синтезаторов частоты.
Из близких по техническому решению является синтезатор частот с фазовой автоподстройкой частоты (патент США №6549765, МПК Н04В 1/26)
В нем переключаются конденсаторы контура генератора с целью компенсации производственных разбросов компонентов, температурных влияний на них и определенного снижения фазовых шумов.
Синтезатор состоит из управляемого генератора, выход которого подключен ко входу делителя частоты управляемого генератора, делителя частоты управляемого генератора, фазового детектора, вход которого подключен к выходу делителя частоты управляемого генератора и к выходу делителя частоты опорного генератора, выход фазового детектора подключен ко входу схемы накачки заряда, выход схемы накачки заряда подключен ко входу фильтра низкой частоты, а его выход - ко входу управляемого генератора, делителя частоты опорного генератора, на вход которого поступает напряжение опорного генератора, схемы дискретного управления, вход которой подсоединен к выходу делителя частоты опорного генератора и к выходу делителя частоты управляемого генератора, а выход подсоединен ко входу управляемого генератора.
Недостатком этой схемы в связи с использованием для переключения емкостей цифровых блоков является наличие дискретных импульсных помех, в том числе fоп и fоп/N и их гармоник, где Fоп - частота опорного генератора, N - коэффициент деления делителя частоты опорного генератора, что также приводит к дополнительным шумам, в том числе фазовым шумам. Дополнительным недостатком является необходимость применения сложной программы на языке VERILOG для выбора величин емкостей переключаемых конденсаторов контура генератора.
Наиболее близким по техническому решению является синтезатор частоты с пониженным уровнем фазовых шумов (патент РФ №2370885, МПК H03L 7/087)
Этот синтезатор содержит петлю фазовой автоподстройки частоты, в которую входят управляемый генератор (УГ), делитель частоты управляемого генератора (ДЧ2), фазовый детектор (ФД1), схема накачки заряда (СН1), фильтр низких частот (ФНЧ1), опорный генератор (ОГ), делитель частоты опорного генератора (ДЧ1), фазовый детектор (ФД2), схема накачки заряда (СН2), фильтр низкой частоты (ФНЧ2), логическая схема управления ключами (ЛСУ), где выход УГ соединен со входом ДЧ2, выход ДЧ2 соединен со входами ФД1 и ФД2, выход ФД1 соединен со входом СН1, выход СН1 соединен с ФНЧ1, выход ФНЧ1 соединен со входом УГ, выход ОГ соединен со входом ДЧ1, выход ДЧ1 соединен со входами ФД1 и ФД2, выход ФД2 соединен со входом СН2, выход СН2 соединен со входом ФНЧ2, выход ФНЧ2 соединен со входом ЛСУ, выходы которой соединены с ключами переключения контурных конденсаторов УГ.
В процессе старения элементов УГ (конденсаторов, индуктивностей, резисторов, варикапа, транзистора), температурных и других влияющих факторов происходит изменение частоты УГ. Для того чтобы при малой крутизне УГ и фиксированном диапазоне управляющего напряжения обеспечить его работу в широком диапазоне частот, требуется изменение величины емкостей контурных конденсаторов УГ. Для этого осуществляется подключение или отключение контурных конденсаторов по мере достижения соответствующих границ электронной перестройки частоты УГ. Величины емкостей конденсаторов выбираются и настраиваются исходя из возможного ухода частоты УГ за требуемое время работы и обеспечения необходимого коэффициента обратной связи.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение помехоустойчивости, отсутствие сложной предварительной регулировки и настройки, увеличение количества градаций емкостей, что повышает точность предварительной установки частоты и выход на требуемую частоту. Кроме того, за счет вышеизложенного интегрального исполнения сокращается время переключения емкостей.
Технический результат достигается тем, что в синтезатор, содержащий петлю фазовой автоподстройки частоты, в которую входят управляемый генератор (УГ), делитель частоты управляемого генератора (ДЧ2), фазовый детектор (ФД1), схема накачки заряда (СН1), фильтр низких частот (ФНЧ1), опорный генератор (ОГ), делитель частоты опорного генератора (ДЧ1), дополнительный фазовый детектор (ФД2), дополнительная схема накачки заряда (СН2), дополнительный фильтр низких частот (ФНЧ2), вводится схема управления и перестройки емкостей (СхУПЕ).
Схема синтезатора приведена на фиг.1, а схема управления и перестройки емкостей на фиг.2, где
1 - опорный генератор (ОГ);
2 - делитель частоты опорного генератора (ДЧ1);
3 - фазовый детектор (ФД1);
4 - схема накачки заряда (СН1);
5 - фильтр низкой частоты (ФНЧ1);
6 - управляемый генератор (УГ);
7 - делитель частоты управляемого генератора (ДЧ2);
8 - второй фазовый детектор (ФД2);
9 - вторая схема накачки заряда (СН2);
10 - второй фильтр низкой частоты (ФНЧ2);
11 - схема управления и переключения емкостей (СхУПЕ);
12 - компаратор 1 (К1);
13 - компаратор 2 (К2);
14 - цифровой интерфейс (ЦИ);
15 - матрица двоичных переключаемых емкостей (МДПЕ).
Схема управления и перестройки емкостей, показанная на фиг.2, состоит из двух компараторов 12, 13, цифрового интерфейса 14 и матрицы 15 двоичных переключаемых кварцевых емкостей с высокой добротностью и стабильностью параметров. В интерфейс входит КМОП мультиплексор, который выдает сигналы на ключи матрицы 15 (МДПЕ), подключающие или отключающие емкости.
Схема, синтезатора работает следующим образом. При работе УГ 6 в петле фазовой автоподстройки частоты напряжение с выхода ФНЧ2 10 поступает на вход схемы управления и переключения емкостей. На входе использованы компараторы 12, 13 с гистерезисом, имеющие пороги срабатывания Uв или Uн, находящиеся вблизи верхней или нижней границ полосы синхронизации.
Напряжение с выхода компараторов 12, 13 поступает на цифровой интерфейс 14, который выдает команду на ключи матрицы двоичных переключаемых емкостей 15 в зависимости от сигналов с компараторов 12, 13, устанавливает режим работы в середине полосы синхронизации.
При повторном сигнале с компараторов 12, 13 происходит подключение следующего двоичного конденсатора или отключение предыдущего двоичного конденсатора, при этом происходит работа синтезатора в середине диапазона управляемого генератора 6. Таким образом обеспечивается работа управляемого генератора с малой крутизной перестройки, что обеспечивает малые фазовые шумы. Влияние внешних помех и шумов также уменьшаются из-за использования схемы управления и переключения емкостей 11.

Claims (1)

  1. Синтезатор частоты с пониженным уровнем фазовых шумов, содержащий петлю фазовой автоподстройки частоты, в которую входят управляемый генератор, делитель частоты управляемого генератора, фазовый детектор, схема накачки заряда и фильтр низких частот, опорный генератор, делитель частоты опорного генератора, при этом выход опорного генератора соединен со входом делителя частоты опорного генератора, выход которого соединен с одним из входов фазового детектора, и цепь обратной связи, содержащую последовательно соединенные второй фазовый детектор, вторую схему накачки заряда, второй фильтр низкой частоты, причем первый вход второго фазового детектора соединен с выходом делителя частоты управляемого генератора, а второй вход - с выходом делителя частоты опорного генератора, отличающийся тем, что в устройство введена схема управления и переключения емкостей, вход которой подключен к выходу второго фильтра низких частот, а выход - ко второму входу управляемого генератора.
RU2011141552/08A 2011-10-13 2011-10-13 Синтезатор частоты с пониженным уровнем фазовых шумов RU2467475C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011141552/08A RU2467475C1 (ru) 2011-10-13 2011-10-13 Синтезатор частоты с пониженным уровнем фазовых шумов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011141552/08A RU2467475C1 (ru) 2011-10-13 2011-10-13 Синтезатор частоты с пониженным уровнем фазовых шумов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2467475C1 true RU2467475C1 (ru) 2012-11-20

Family

ID=47323409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011141552/08A RU2467475C1 (ru) 2011-10-13 2011-10-13 Синтезатор частоты с пониженным уровнем фазовых шумов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2467475C1 (ru)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU173337U1 (ru) * 2017-05-10 2017-08-22 Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" Устройство формирования частот дециметрового диапазона волн
RU183850U1 (ru) * 2017-10-30 2018-10-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Формирователь сигналов с автокомпенсацией фазовых искажений и комбинированным регулированием
RU183947U1 (ru) * 2017-10-30 2018-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Формирователь сигналов с автокомпенсацией фазовых искажений и регулированием по отклонению
RU186351U1 (ru) * 2017-10-30 2019-01-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Формирователь сигналов с автокомпенсатором фазовых искажений и комбинированным регулированием
RU186742U1 (ru) * 2017-10-30 2019-01-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Формирователь сигналов с автокомпенсатором фазовых искажений и регулированием по отклонению
RU194942U1 (ru) * 2019-10-15 2019-12-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Гибридный синтезатор частот с автокомпенсацией фазовых помех
RU207795U1 (ru) * 2021-03-31 2021-11-17 Акционерное общество "Северный пресс" Блок умножителя частоты на четыре, с температурной коррекцией мощности и компенсацией фазового сдвига выходного сигнала

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7292119B2 (en) * 2004-03-31 2007-11-06 Nec Electronics Corporation Phase locked loop frequency synthesizer
US7474166B2 (en) * 2004-03-31 2009-01-06 Nec Electronics Corporation PLL frequency synthesizer circuit and frequency tuning method thereof
RU2370885C1 (ru) * 2008-01-28 2009-10-20 Государственное унитарное предприятие города Москвы Научно-производственный центр "СПУРТ" Синтезатор частоты с пониженным уровнем фазовых шумов
RU2394367C1 (ru) * 2009-03-23 2010-07-10 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Синтезатор частот
RU2423784C2 (ru) * 2009-01-11 2011-07-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Радиокомпоненты" Синтезатор частот

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7292119B2 (en) * 2004-03-31 2007-11-06 Nec Electronics Corporation Phase locked loop frequency synthesizer
US7474166B2 (en) * 2004-03-31 2009-01-06 Nec Electronics Corporation PLL frequency synthesizer circuit and frequency tuning method thereof
RU2370885C1 (ru) * 2008-01-28 2009-10-20 Государственное унитарное предприятие города Москвы Научно-производственный центр "СПУРТ" Синтезатор частоты с пониженным уровнем фазовых шумов
RU2423784C2 (ru) * 2009-01-11 2011-07-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Радиокомпоненты" Синтезатор частот
RU2394367C1 (ru) * 2009-03-23 2010-07-10 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Синтезатор частот

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU173337U1 (ru) * 2017-05-10 2017-08-22 Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" Устройство формирования частот дециметрового диапазона волн
RU183850U1 (ru) * 2017-10-30 2018-10-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Формирователь сигналов с автокомпенсацией фазовых искажений и комбинированным регулированием
RU183947U1 (ru) * 2017-10-30 2018-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Формирователь сигналов с автокомпенсацией фазовых искажений и регулированием по отклонению
RU186351U1 (ru) * 2017-10-30 2019-01-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Формирователь сигналов с автокомпенсатором фазовых искажений и комбинированным регулированием
RU186742U1 (ru) * 2017-10-30 2019-01-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Формирователь сигналов с автокомпенсатором фазовых искажений и регулированием по отклонению
RU194942U1 (ru) * 2019-10-15 2019-12-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Гибридный синтезатор частот с автокомпенсацией фазовых помех
RU207795U1 (ru) * 2021-03-31 2021-11-17 Акционерное общество "Северный пресс" Блок умножителя частоты на четыре, с температурной коррекцией мощности и компенсацией фазового сдвига выходного сигнала

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2467475C1 (ru) Синтезатор частоты с пониженным уровнем фазовых шумов
WO2017053372A1 (en) Apparatus and methods for fractional-n phase-locked loops with multi-phase oscillators
US8125253B2 (en) System and method for dynamically switching between low and high frequency reference clock to PLL and minimizing PLL output frequency changes
WO2007086502A1 (ja) Ｖｃｏ駆動回路及び周波数シンセサイザ
US10763837B2 (en) Reference oscillator with variable duty cycle, frequency synthesizer and signal receiver with reference oscillator
US9065459B1 (en) Clock generation circuits using jitter attenuation control circuits with dynamic range shifting
US10432142B2 (en) Voltage controlled oscillator with tunable inductor and capacitor
CN113381755A (zh) 一种具有同步功能的时钟系统及其同步实现方法
CN102946249A (zh) 一种频率综合器
CN105356878B (zh) 一种改进的三环宽带频率综合器的实现方法和装置
US8638141B1 (en) Phase-locked loop
RU2370885C1 (ru) Синтезатор частоты с пониженным уровнем фазовых шумов
CN103916124B (zh) 一种带自动频率校验功能的注入锁定分频结构
CN105610437A (zh) 一种快速宽带跳频源模块的环路滤波装置
JP2007142791A (ja) 周波数シンセサイザ
RU2594336C1 (ru) Способ формирования микроволновых сигналов с малым шагом сетки частот
US20080224782A1 (en) Frequency jittering control circuit and method for using the same
KR101344893B1 (ko) 가변적인 이득을 갖는 전압제어 발진기를 포함하는 위상 동기 루프 회로
CN112425077A (zh) 直接调制合成器的高级多增益校准
RU2602991C1 (ru) Быстродействующий синтезатор частот
RU225423U1 (ru) Гибридный синтезатор частот на основе быстродействующего цифроаналогового преобразователя с высокой скоростью перестройки
CN102307048A (zh) 一种基于Pico RRU的时钟及其实现方法
CN209593404U (zh) 一种宽频度高性能频率合成器
CN103986463B (zh) 一种收音机pll系统和载波锁相方法
KR20210047778A (ko) 위상잠금루프 회로를 이용한 다중 동기신호를 출력하는 다중 전압제어발진기 장치

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131014