RU2713569C1 - Frequency synthesizer with wideband modulation - Google Patents

Frequency synthesizer with wideband modulation Download PDF

Info

Publication number
RU2713569C1
RU2713569C1 RU2019127874A RU2019127874A RU2713569C1 RU 2713569 C1 RU2713569 C1 RU 2713569C1 RU 2019127874 A RU2019127874 A RU 2019127874A RU 2019127874 A RU2019127874 A RU 2019127874A RU 2713569 C1 RU2713569 C1 RU 2713569C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
frequency
control unit
divider
Prior art date
Application number
RU2019127874A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Михайлович Тихомиров
Игорь Александрович Марков
Дмитрий Николаевич Рахманин
Анна Игоревна Лукинова
Александр Владимирович Гречишкин
Анастасия Евгеньевна Рудь
Original Assignee
Акционерное общество "Концерн "Созвездие"
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 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" filed Critical Акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Priority to RU2019127874A priority Critical patent/RU2713569C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2713569C1 publication Critical patent/RU2713569C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/16—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/18—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop

Landscapes

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

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to frequency synthesizer with broadband modulation in radio transmitting devices. In said synthesizer there are: a reference oscillator (RO), a divider with a fixed division coefficient (DFDC), a frequency-phase detector (FPD), low-pass filter (LPF), switch, voltage-controlled generator, divider with variable division factor (DVDF), control unit (CU), digital-to-analogue converter (DAC). Besides, additionally introduced to them are operational amplifier (OA) and noise generator (NG).
EFFECT: achieving linearization of the transfer function of a voltage-controlled generator when generating broadband signals and eliminating the effect of input resistance of the analogue-to-digital converter (ADC) on leakage currents in the control circuit in a pulse-phase automatic frequency control (PPAFC) system.
1 cl, 4 dwg

Description

Предлагаемое устройство относится к радиотехнике и может быть использовано для формирования сигналов с широкополосной угловой модуляцией в системах, предназначенных для радиоэлектронной борьбы (РЭБ).The proposed device relates to radio engineering and can be used to generate signals with wideband angular modulation in systems designed for electronic warfare (EW).

В системах РЭБ широкое применение нашла широкополосная модуляция (заградительная помеха). Для расширения спектра используются различные виды модуляции. В частности, применяются сигналы с линейной частотной модуляцией, а также шумоподобные сигналы.Broadband modulation (obstruction) has found widespread use in electronic warfare systems. To expand the spectrum, various types of modulation are used. In particular, linear frequency modulation signals as well as noise-like signals are used.

Синтезаторы частот, основанные на фазовой автоподстройке частоты (ФАПЧ), работающие в режиме частотной и фазовой модуляции, широко известны (патенты на полезные модели RU 56747 H03C 3/09, H03L 7/18, RU 83883 H03C 3/09, H03L 7/18, RU 84651 H03L 7/16, патенты на изобретения SU 1252909 H03C 3/10, H03L 7/18, RU 2358384 H03L 7/18). Синтезаторы позволяют получить модулированные по частоте или фазе колебания с заданным шагом перестройки по частоте, при этом стабильность частоты этих сигналов определяется прецизионным кварцевым опорным генератором. Однако синтезаторы частот, основанные на фазовой автоподстройке частоты, имеют значительное и зачастую слишком длительное для практического применения время перестройки с одной частоты на другую.Frequency synthesizers based on phase locked loop (PLL) operating in the frequency and phase modulation modes are widely known (patents for utility models RU 56747 H03C 3/09, H03L 7/18, RU 83883 H03C 3/09, H03L 7/18 , RU 84651 H03L 7/16, patents for inventions SU 1252909 H03C 3/10, H03L 7/18, RU 2358384 H03L 7/18). Synthesizers make it possible to obtain oscillations modulated in frequency or phase with a specified frequency tuning step, and the frequency stability of these signals is determined by a precision quartz reference oscillator. However, frequency synthesizers based on phase locked loop have a significant and often too long for practical application tuning time from one frequency to another.

Структурная схема типового синтезатора частот, основанного на системе ФАПЧ, приведена на рис.1.1 стр.9 в книге [1].The block diagram of a typical frequency synthesizer based on the PLL system is shown in Fig. 1.1, page 9 in the book [1].

В таком синтезаторе на первый вход частотно-фазового детектора (ЧФД) подается сигнал опорного генератора после деления его частоты в делителе с фиксированным коэффициентом деления, а на второй вход ЧФД – сигнал с генератора, управляемого напряжением (ГУН) после деления его частоты в делителе с переменным коэффициентом деления (ДПКД). In such a synthesizer, the signal of the reference generator after dividing its frequency in the divider with a fixed division coefficient is fed to the first input of the frequency-phase detector (PFD), and the signal from the voltage-controlled generator (VCO) after dividing its frequency in the divider with variable division ratio (DPKD).

Выработанный сигнал рассогласования на выходе ЧФД через фильтр нижних частот (ФНЧ) управляет частотой сигнала ГУН таким образом, что она после устранения рассогласования принимает значение, точно равное частоте сигнала опорного генератора, поделенной на коэффициент деления ДФКД и умноженной на коэффициент деления ДПКД.The generated mismatch signal at the output of the PFD through a low-pass filter (LPF) controls the frequency of the VCO signal in such a way that after eliminating the mismatch, it takes a value exactly equal to the frequency of the signal of the reference generator divided by the DPCD division coefficient and multiplied by the DPCD division coefficient.

В книге [2] предложено несколько методов формирования частотной модуляции (ЧМ) в синтезаторах частот на основе импульсно-фазовой автоподстройки частоты (ИФАПЧ). Модуляция осуществляется за счет изменения коэффициента деления ДПКД по закону изменения модулирующего сигнала. При этом имеют место искажения ЧМ сигнала, обусловленные дискретным действием системы ИФАПЧ.The book [2] proposed several methods for the formation of frequency modulation (FM) in frequency synthesizers based on pulse-phase self-tuning of frequencies (IFAPCH). Modulation is carried out by changing the division coefficient of the DPKD according to the law of the modulating signal. In this case, there are distortions of the FM signal due to the discrete action of the IFAPC system.

Таким образом, в синтезаторе частот, построенном на основе системы ИФАПЧ, возможно осуществление частотной или фазовой модуляции, но с рядом ограничений, связанных с конечным быстродействием синтезатора и с вносимыми системой ИФАПЧ искажениями.Thus, in a frequency synthesizer built on the basis of the IFAPH system, it is possible to implement frequency or phase modulation, but with a number of limitations associated with the final speed of the synthesizer and the distortions introduced by the IFAPH system.

Наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому является синтезатор частот, приведенный в патенте на полезную модель RU 104801 H03C 3/00, Н03L 7/00, 7/18, принятый за прототип.The closest in technical essence to the proposed one is the frequency synthesizer described in the patent for utility model RU 104801 H03C 3/00, Н03L 7/00, 7/18, adopted as a prototype.

Функциональная схема устройства-прототипа представлена на фиг. 1, где введены следующие обозначения:The functional diagram of the prototype device is shown in FIG. 1, where the following notation is introduced:

1 – опорный генератор (ОГ);1 - reference generator (OG);

2 – делитель с фиксированным коэффициентом деления (ДФКД);2 - a divider with a fixed division ratio (DPCD);

3 – частотно-фазовый детектор (ЧФД);3 - frequency-phase detector (ChFD);

4 – фильтр нижних частот (ФНЧ); 4 - low-pass filter (low-pass filter);

5 – коммутатор (К);5 - switch (K);

6 – генератор, управляемый напряжением (ГУН);6 - voltage controlled oscillator (VCO);

7 – делитель с переменным коэффициентом деления (ДПКД);7 - divider with a variable division ratio (DPKD);

9 – цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП);9 - digital-to-analog converter (DAC);

10 – аналого-цифровой преобразователь (АЦП);10 - analog-to-digital Converter (ADC);

11 – блок управления (БУ);11 - control unit (BU);

13 – шина управления (ШУ);13 - control bus (SHU);

14 – первая шина передачи данных (ШПД);14 - the first data transmission bus (BBA);

15 – вторая шина передачи данных (ШПД).15 - the second data bus (broadband).

Устройство-прототип содержит последовательно соединенные опорный генератор (ОГ) 1, делитель с фиксированным коэффициентом деления (ДФКД) 2, частотно-фазовый детектор (ЧФД) 3, фильтр нижних частот (ФНЧ) 4, коммутатор (К) 5 и генератор, управляемый напряжением (ГУН) 6, выход которого является выходом устройства и подключен к входу делителя с переменным коэффициентом деления 7, выход которого соединен со вторым входом частотно-фазового детектора 3. Выход ФНЧ 4 соединен с входом АЦП 10, выход которого по первой шине передачи данных (ШПД) 14 соединен с первым входом блока управления 11, один выход которого по второй ШПД 15 соединен с входом ЦАП 9, выход которого подключен ко второму входу коммутатора 5, третий вход которого соединен со вторым выходом блока управления 11. Кроме того, второй выход ЧФД 3 по шине управления ШУ 13 соединен со вторыми входами ДФКД 2, ДПКД 7 и блока управления 11.The prototype device contains a series-connected reference generator (OG) 1, a divider with a fixed division ratio (DPC) 2, a frequency-phase detector (ChFD) 3, a low-pass filter (LPF) 4, a switch (K) 5 and a voltage-controlled generator (VCO) 6, the output of which is the output of the device and connected to the input of the divider with a variable division ratio 7, the output of which is connected to the second input of the frequency-phase detector 3. The output of the low-pass filter 4 is connected to the input of the ADC 10, the output of which is via the first data bus ( Broadband access) 14 connected to the lane the input of the control unit 11, one output of which is connected via the second broadband access 15 to the input of the DAC 9, the output of which is connected to the second input of the switch 5, the third input of which is connected to the second output of the control unit 11. In addition, the second output of the PSD 3 via the control bus 13 is connected to the second inputs of DFKD 2, DPKD 7 and control unit 11.

Устройство-прототип работает следующим образом.The prototype device operates as follows.

Выходной сигнал ОГ 1 через ДФКД 2 подается на первый вход ЧФД 3, на второй вход которого через ДПКД 7 подается выходное напряжение ГУН 6. Сигнал рассогласования частот двух сигналов с выхода ЧФД 3 через ФНЧ 4 и коммутатор 5 подается на управляющий вход ГУН 6, частота сигнала которого меняется до тех пор, пока, поделенная в заданное число раз в ДПКД 7, она не будет равной частоте выходного сигнала ОГ 1, поделенной в заданное число раз в ДФКД 2. В этом случае выходное напряжение на выходе ЧФД 3 перестанет изменяться, частота выходного сигнала ГУН 6 будет сохраняться требуемой, при этом на блок управления 11 с первого выхода ЧФД 3 по шине управления 13 поступит сигнал о синхронизме в системе.The output signal of exhaust gas 1 through DFKD 2 is fed to the first input of the VFD 3, the output voltage of the VCO 6 is supplied to the second input of which through the VFD 7. The signal of the frequency mismatch of the two signals from the output of the VFD 3 through the low-pass filter 4 and switch 5 is fed to the control input of the VCO 6, frequency the signal of which changes until divided by a predetermined number of times in DPKD 7, it will not be equal to the frequency of the output signal of exhaust gas 1 divided by a specified number of times in DFKD 2. In this case, the output voltage at the output of the ChFD 3 ceases to change, the frequency VCO 6 output signal will be protected required, the control unit 11 from the first output PFD 3 to control bus 13 will go signal synchronism in the system.

По ШУ 13 со второго выхода блока управления 11 на коммутатор 5 подается управляющий сигнал, в результате чего на ГУН 6 проходит сигнал с ФНЧ 4. Далее по ШУ 13 в блоки ДФКД 2 и ДПКД 7 поступают сигналы записи коэффициентов деления, соответствующие нижней частоте спектра заданного сигнала. С момента подачи сигнала синхронизма от ЧФД 3 в БУ 11, в АЦП 10 происходит оцифровка напряжения с блока ФНЧ 4, код которого по ШПД 14 передается в БУ 11 и запоминается. Затем происходит аналогичная процедура, только запоминается код напряжения с ФНЧ 4, соответствующего верхней частоте спектра. On SHU 13 from the second output of the control unit 11, a control signal is supplied to the switch 5, as a result of which the signal from the low-pass filter 4 passes to the VCO 6. Next, on SHU 13, the signals of dividing the division coefficients corresponding to the lower frequency of the spectrum given signal. From the moment the synchronism signal from the PFD 3 is supplied to the control unit 11, the voltage is digitized from the low-pass filter unit 4 in the ADC 10, the code of which is transferred to the control unit 11 via the broadband access control unit 14 and stored. Then a similar procedure occurs, only the voltage code from the low-pass filter 4 corresponding to the upper frequency of the spectrum is stored.

ИФАПЧ участвует во время оцифровки управляющих напряжений, а потом отключается.IFAPCH participates during the digitization of control voltages, and then turns off.

Далее формируемые в БУ 11 управляющие сигналы по ШПД 15 подаются на вход коммутатора 5, который производит коммутацию выходных сигналов ЦАП 9 с входом ГУН 6. Затем в БУ 11 формируются сигналы кодов управляющих напряжений для блока ГУН 6, соответствующие закону модуляции, адаптированному к значениям управления для верхней и нижней частоты спектра модулированного сигнала, которые по ШПД 15 поступают в ЦАП 9.Next, the control signals generated in the control unit 11 via BBA 15 are fed to the input of the switch 5, which commutes the output signals of the DAC 9 with the input of the VCO 6. Then, the control voltage codes for the VCO unit 6 are formed in the control unit 11, which correspond to the modulation law adapted to the control values for the upper and lower frequencies of the spectrum of the modulated signal, which according to BBA 15 enter the DAC 9.

Блок управления 11 может быть выполнен на основе микроконтроллера, укрупнённый алгоритм работы которого приведен на фиг. 2. В представленном алгоритме частота сигнала с широкополосной модуляцией меняется в пределах от нижней до верхней частоты по определённому закону.The control unit 11 can be made on the basis of a microcontroller, an enlarged algorithm of which is shown in FIG. 2. In the presented algorithm, the frequency of the signal with broadband modulation varies from low to high frequency according to a certain law.

Таким образом, происходит изменение частоты сигнала ГУН 6 не системой ИФАПЧ, а непосредственно с выхода ЦАП 9, что повышает быстродействие и не вносит искажений в модулированный сигнал.Thus, the frequency of the VCO 6 signal changes not by the IFAPCH system, but directly from the output of the DAC 9, which increases the speed and does not introduce distortions into the modulated signal.

Недостатками устройства-прототипа являются:The disadvantages of the prototype device are:

- влияние нелинейной передаточной функции ГУН на равномерность спектра формируемого сигнала при работе в режиме формирования широкополосных сигналов;- the influence of the nonlinear transfer function of the VCO on the uniformity of the spectrum of the generated signal when operating in the formation mode of broadband signals;

- влияние входного сопротивления АЦП на токи утечки в цепи управления системы ИФАПЧ во время оцифровки напряжения с блока ФНЧ 4, вследствие чего система может выходить из состояния синхронизма и значения напряжений управления будут ошибочными.- the influence of the input resistance of the ADC on the leakage currents in the control circuit of the IFAPC system during digitization of the voltage from the low-pass filter unit 4, as a result of which the system may exit the synchronism state and the control voltage values will be erroneous.

Задача, на решение которой направлено заявляемое устройство, заключается в линеаризации передаточной функции ГУН при работе в режиме формирования широкополосных сигналов, а также в устранении влияния входного сопротивления АЦП на токи утечки в цепи управления системы ИФАПЧ. The problem to which the claimed device is directed is to linearize the transfer function of the VCO when operating in the mode of forming broadband signals, as well as to eliminate the influence of the input resistance of the ADC on the leakage currents in the control circuit of the IFAPC system.

Для решения поставленной задачи в синтезатор частот с широкополосной модуляцией, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, делитель с фиксированным коэффициентом деления (ДФКД), частотно-фазовый детектор (ЧФД), фильтр нижних частот (ФНЧ), коммутатор и генератор, управляемый напряжением (ГУН), выход которого является выходом устройства, и соединен с входом делителя с переменным коэффициентом деления (ДПКД), выход которого соединен со вторым входом ЧФД, второй выход которого по шине управления (ШУ) соединен со вторыми входами ДФКД, ДПКД и блока управления, при этом выход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) по первой шине передачи данных (ШПД) соединен с первым входом блока управления, выход которого соединен с соответствующим входом коммутатора; выход цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) подключен ко второму входу коммутатора, кроме того, вход ЦАП является входом второй шины передачи данных, согласно изобретению, введены операционный усилитель и генератор шума, вход которого подсоединен ко второму выходу блока управления, а выход по второй шине передачи данных соединен с входом ЦАП; операционный усилитель включен между выходом ФНЧ и входом АЦП. To solve this problem, a broadband modulation frequency synthesizer containing a serially connected reference oscillator, a fixed division ratio divider (DFC), a frequency-phase detector (ChFD), a low-pass filter (LPF), a switch and a voltage-controlled generator (VCO) , the output of which is the output of the device, and is connected to the input of the divider with a variable division ratio (DPKD), the output of which is connected to the second input of the CFD, the second output of which is connected to the second inputs via the control bus (ШУ) DFKD, DPKD and control unit, the output of analog-to-digital converter (ADC) at the first data transmission bus (BBA) connected to the first input of the control unit, the output of which is connected to the corresponding input of the switch; the digital-to-analog converter (DAC) output is connected to the second input of the switch, in addition, the DAC input is the input of the second data bus, according to the invention, an operational amplifier and a noise generator are introduced, the input of which is connected to the second output of the control unit, and the output is on the second bus data transmission is connected to the input of the DAC; an operational amplifier is connected between the output of the low-pass filter and the input of the ADC.

Блок-схема предлагаемого устройства приведена на фиг. 3, где введены следующие обозначения:A block diagram of the proposed device is shown in FIG. 3, where the following notation is introduced:

1 – опорный генератор (ОГ);1 - reference generator (OG);

2 – делитель с фиксированным коэффициентом деления (ДФКД);2 - a divider with a fixed division ratio (DPCD);

3 – частотно-фазовый детектор (ЧФД);3 - frequency-phase detector (ChFD);

4 – фильтр нижних частот (ФНЧ); 4 - low-pass filter (low-pass filter);

5 – коммутатор (К);5 - switch (K);

6 – генератор, управляемый напряжением (ГУН);6 - voltage controlled oscillator (VCO);

7 – делитель с переменным коэффициентом деления (ДПКД);7 - divider with a variable division ratio (DPKD);

8 – операционный усилитель;8 - operational amplifier;

9 – цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП);9 - digital-to-analog converter (DAC);

10 – аналого-цифровой преобразователь (АЦП);10 - analog-to-digital Converter (ADC);

11 – блок управления (БУ);11 - control unit (BU);

12 – генератор шума (ГШ);12 - noise generator (GS);

13 – шина управления (ШУ);13 - control bus (SHU);

14 – первая шина передачи данных (ШПД);14 - the first data transmission bus (BBA);

15 – вторая шина передачи данных (ШПД).15 - the second data bus (broadband).

Предлагаемое устройство содержит последовательно соединенные опорный генератор 1, делитель с фиксированным коэффициентом деления 2, частотно-фазовый детектор 3, фильтр нижних частот 4, коммутатор 5 и генератор, управляемый напряжением 6, выход которого является выходом устройства и соединен с входом делителя с переменным коэффициентом деления 7, выход которого соединен со вторым входом частотно-фазового детектора 3. Выход ФНЧ 4 через операционный усилитель 8 соединен с входом АЦП 10, выход которого по первой шине передачи данных (ШПД) 14 соединен с первым входом блока управления 11, выход которого соединен с входом генератора шума 12, выход которого по второй ШПД 15 соединен с входом ЦАП 9, выход которого подключен ко второму входу коммутатора 5, третий вход которого соединен со вторым выходом блока управления 11. Кроме того, второй выход ЧФД 3 по шине управления ШУ 13 соединен со вторыми входами ДФКД 2, ДПКД 7 и блока управления 11.The proposed device comprises a series-connected reference generator 1, a divider with a fixed division ratio 2, a frequency-phase detector 3, a low-pass filter 4, a switch 5 and a generator controlled by voltage 6, the output of which is the output of the device and connected to the input of the divider with a variable division ratio 7, the output of which is connected to the second input of the frequency-phase detector 3. The output of the low-pass filter 4 through the operational amplifier 8 is connected to the input of the ADC 10, the output of which is connected via the first data bus (BBA) 14 is connected to the first input of the control unit 11, the output of which is connected to the input of the noise generator 12, the output of which, via the second broadband access 15, is connected to the input of the DAC 9, whose output is connected to the second input of the switch 5, the third input of which is connected to the second output of the control unit 11. In addition Moreover, the second output of the ChFD 3 through the control bus ШУ 13 is connected to the second inputs of the DFKD 2, DPKD 7 and the control unit 11.

Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.

Выходной сигнал ОГ 1 через ДФКД 2 подается на первый вход ЧФД 3, на второй вход которого через ДПКД 7 подается выходное напряжение ГУН 6. Сигнал рассогласования частот двух сигналов с выхода ЧФД 3 через ФНЧ 4 и коммутатор 5 подается на вход ГУН 6, частота сигнала которого меняется до тех пор, пока поделенная в заданное число раз в ДПКД 7, она не будет равной частоте выходного сигнала ОГ 1, поделенной в заданное число раз в ДФКД 2. В этом случае, выходное напряжение на выходе ЧФД 3 перестанет изменяться, частота выходного сигнала ГУН 6 будет сохраняться требуемой, при этом на блок управления 11 с первого выхода ЧФД 3 по шине управления 13 поступит сигнал о синхронизма в системе.The output signal of exhaust gas 1 through DFKD 2 is fed to the first input of the PDF 3, to the second input of which through the DPKD 7 the output voltage of the VCO is supplied 6. The signal of the frequency error of the two signals from the output of the CFD 3 through the low-pass filter 4 and the switch 5 is fed to the input of the VCO 6, the signal frequency which changes until divided by a predetermined number of times in DPKD 7, it will not be equal to the frequency of the output signal of exhaust gas 1 divided by a predetermined number of times in DPCD 2. In this case, the output voltage at the output of the ChFD 3 ceases to change, the frequency of the output VCO 6 signal will be saved rebuemoy, wherein the control unit 11 from the first output PFD 3 to control bus 13 will go signal synchronism in the system.

По ШУ 13 со второго выхода блока управления 11 на коммутатор 5 податься управляющий сигнал, в результате чего на ГУН 6 проходит сигнал с ФНЧ 4. Далее от БУ 11 по ШУ 13 в ДФКД 2 и ДПКД 7 поступают сигналы записи N коэффициентов деления, соответствующие частотам от F1 до FN спектра заданного широкополосного сигнала. С момента подачи сигнала синхронизма от ЧФД 3 в БУ 11, в АЦП 10 происходит оцифровка напряжения с ФНЧ 4, код которого по ШПД 14 передается в БУ 11 и запоминается. Данная процедура повторяется N раз, только запоминаются коды напряжений с ФНЧ 4, соответствующие частотам от F1 до FN спектра. Далее формируемые в БУ 11 управляющие сигналы подаются на ГШ 12 для выработки заданного вида шума, для увеличения эффективности системы, путем зашумления сигнала. С помощью генератора шума внося дополнительные шумоподобные помехи. БУ 11 производит коммутацию выхода ЦАП 9 со входом ГУН 6 и сигнала включения ГШ 12. Из ГШ 12 по ШПД 15 производит запись кодов в ЦАП 9, который формирует напряжения управления для ГУН 6, которые соответствуют закону модуляции, адаптированному к значениям управления для частот спектра от F1 до FN. Так происходит изменение частоты сигнала ГУН 6 не системой ИФАПЧ по цепи управления ГУН 6, а непосредственно с ЦАП 9, что повышает быстродействие и не вносит искажений в модулированный сигнал. При этом ОУ 8 служит в качестве развязки для устранения влияния входного сопротивления АЦП на токи утечки в цепи управления системы ИФАПЧ.On SHU 13 from the second output of the control unit 11, a control signal is supplied to the switch 5, as a result of which a signal from the low-pass filter 4 passes to the VCO 6. Next, from the BU 11 to SHU 13 in DFKD 2 and DPKD 7, write signals N of division factors corresponding to the frequencies from F1 to F N of the spectrum of a given broadband signal. From the moment the synchronism signal from the PFD 3 is supplied to the control unit 11, the voltage is digitized from the low-pass filter 4 in the ADC 10, the code of which is transferred to the control unit 11 according to the broadband access channel 14 and stored. This procedure is repeated N times, only the voltage codes from the low-pass filter 4 are stored, corresponding to frequencies from F1 to F N of the spectrum. Next, the control signals generated in the control unit 11 are fed to the power supply 12 to generate a given type of noise, to increase the efficiency of the system, by signal noise. Using a noise generator, introducing additional noise-like interference. The control unit 11 switches the output of the DAC 9 with the input of the VCO 6 and the enable signal of the power supply 12. From the power supply 12 on the BBA 15 it writes codes to the DAC 9, which generates control voltages for the VCO 6 that correspond to the modulation law adapted to the control values for the frequencies of the spectrum from F1 to F N. Thus, the frequency of the VCO 6 signal changes not by the IFAPCH system along the VCO 6 control circuit, but directly from the DAC 9, which increases the speed and does not introduce distortions into the modulated signal. In this case, the OS 8 serves as a decoupling to eliminate the influence of the input resistance of the ADC on the leakage currents in the control circuit of the IFAPC system.

БУ 11 может быть выполнен на основе микроконтроллера, укрупнённый алгоритм работы которого приведен на фиг. 4. В представленном алгоритме частота сигнала с широкополосной модуляцией меняется в переделах от F1 до FN частоты своего спектра по определенному закону. BU 11 can be made based on a microcontroller, an enlarged algorithm of which is shown in FIG. 4. In the presented algorithm, the frequency of the signal with broadband modulation varies in the range from F1 to F N of the frequency of its spectrum according to a certain law.

Источники информации:Sources of information:

1. Синтезаторы частот с системой импульсно-фазовой автопордстройки // Левин В.А., Малиновский В.Н., Романов С.К. – М.: Радио и связь, 1989 г.1. Frequency synthesizers with a pulse-phase self-tuning system // Levin VA, Malinovsky VN, Romanov S.K. - M .: Radio and communications, 1989.

2. Формирование ЧМ сигналов в синтезаторах с автоподстройкой // Тихомиров Н.М., Романов С.К., Леньшин А.В. – М.: Радио и связь, 2004 г.2. The formation of FM signals in synthesizers with auto-tuning // Tikhomirov NM, Romanov SK, Lenshin AV - M .: Radio and communications, 2004

Claims (1)

Синтезатор частот с широкополосной модуляцией, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, делитель с фиксированным коэффициентом деления (ДФКД), частотно-фазовый детектор (ЧФД), фильтр нижних частот (ФНЧ), коммутатор и генератор, управляемый напряжением (ГУН), выход которого является выходом устройства и соединен с входом делителя с переменным коэффициентом деления (ДПКД), выход которого соединен со вторым входом ЧФД, второй выход которого по шине управления (ШУ) соединен со вторыми входами ДФКД, ДПКД и блока управления, при этом выход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) по первой шине передачи данных (ШПД) соединен с первым входом блока управления, выход которого соединен с третьим входом коммутатора; выход цифроаналогового преобразователя (ЦАП) подключен к второму входу коммутатора, кроме того, вход ЦАП является входом второй шины передачи данных, отличающийся тем, что введены операционный усилитель и генератор шума, вход которого подсоединен к второму выходу блока управления, а выход по второй шине передачи данных соединен с входом ЦАП; операционный усилитель включен между выходом ФНЧ и входом АЦП. A broadband modulation frequency synthesizer containing a series-connected reference oscillator, a fixed division ratio divider (DFC), a frequency-phase detector (ChFD), a low-pass filter (LPF), a switch and a voltage-controlled oscillator (VCO), the output of which is the output the device and is connected to the input of the divider with a variable division coefficient (DPKD), the output of which is connected to the second input of the ChFD, the second output of which is connected via the control bus (SHU) to the second inputs of the DFKD, DPKD and the control unit, when the output of the analog-to-digital converter (ADC) via the first data bus (BBA) is connected to the first input of the control unit, the output of which is connected to the third input of the switch; the output of the digital-to-analog converter (DAC) is connected to the second input of the switch, in addition, the input of the DAC is the input of the second data bus, characterized in that an operational amplifier and a noise generator are introduced, the input of which is connected to the second output of the control unit, and the output is on the second transmission bus data connected to the input of the DAC; an operational amplifier is connected between the output of the low-pass filter and the input of the ADC.
RU2019127874A 2019-09-04 2019-09-04 Frequency synthesizer with wideband modulation RU2713569C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019127874A RU2713569C1 (en) 2019-09-04 2019-09-04 Frequency synthesizer with wideband modulation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019127874A RU2713569C1 (en) 2019-09-04 2019-09-04 Frequency synthesizer with wideband modulation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2713569C1 true RU2713569C1 (en) 2020-02-05

Family

ID=69625004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019127874A RU2713569C1 (en) 2019-09-04 2019-09-04 Frequency synthesizer with wideband modulation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2713569C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1657813A1 (en) * 2003-08-22 2006-05-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Wide-band modulation pll, timing error correction system of wide-band modulation pll, modulation timing error correction method and method for adjusting radio communication apparatus having wide-band modulation pll
RU2280945C1 (en) * 2004-11-30 2006-07-27 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Frequency- or phase-modulated frequency synthesizer
JP4282998B2 (en) * 2003-01-08 2009-06-24 パナソニック株式会社 Modulator and correction method thereof
RU104801U1 (en) * 2011-01-11 2011-05-20 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" FREQUENCY SYNTHESIS WITH BROADBAND MODULATION

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4282998B2 (en) * 2003-01-08 2009-06-24 パナソニック株式会社 Modulator and correction method thereof
EP1657813A1 (en) * 2003-08-22 2006-05-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Wide-band modulation pll, timing error correction system of wide-band modulation pll, modulation timing error correction method and method for adjusting radio communication apparatus having wide-band modulation pll
US7333789B2 (en) * 2003-08-22 2008-02-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Wide-band modulation PLL, timing error correction system of wide-band modulation PLL, modulation timing error correction method and method for adjusting radio communication apparatus having wide-band modulation PLL
RU2280945C1 (en) * 2004-11-30 2006-07-27 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Frequency- or phase-modulated frequency synthesizer
RU104801U1 (en) * 2011-01-11 2011-05-20 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" FREQUENCY SYNTHESIS WITH BROADBAND MODULATION

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0492588B1 (en) Method of tracking a carrier frequency.
US8571161B2 (en) Electronic device for generating a fractional frequency
US4114110A (en) Frequency synthesizer
CA2879231C (en) Ultra low phase noise signal source
US11012081B2 (en) Apparatus and methods for digital phase locked loop with analog proportional control function
US20090108891A1 (en) Bandwidth control in a mostly-digital pll/fll
KR20170083816A (en) Digital phase locked loop and driving method thereof
US5184092A (en) Phase-locked loop frequency tracking device including a direct digital synthesizer
EP1729432B1 (en) Generation of a phase locked loop output signal having reduced spurious spectral components
US7218178B2 (en) Frequency generator with a phase locked loop
RU2713569C1 (en) Frequency synthesizer with wideband modulation
US10536153B1 (en) Signal generator
KR100795478B1 (en) Voltage controlled oscillator
RU104801U1 (en) FREQUENCY SYNTHESIS WITH BROADBAND MODULATION
RU2517424C1 (en) Frequency synthesiser with switched frequency reduction channels
JP5624571B2 (en) Mobile communication device test signal generator and frequency control method thereof
RU2329595C1 (en) Frequency synthesizer
Bochkarev et al. Direct digital synthesizers of frequency and phase-modulated signals
RU2635272C1 (en) Digital-to-analog synthesizer of complex frequency-modulated signals
US11652445B2 (en) High stability optoelectronic oscillator and method
RU185004U1 (en) High Frequency Purity Hybrid Frequency Synthesizer
RU185006U1 (en) Frequency modulator / demodulator based on a phase-locked loop
US7005925B2 (en) Low noise synthesizer and method employing first tunable source and first and second reference sources
Newgard Phase locked loop design
RU2157052C1 (en) Tracing wide-band signal receiver