RU27441U1 - DEVICE FOR PHASE AUTOMATIC FREQUENCY OF THE FREQUENCY OF THE GENERATOR WITH FREQUENCY MODULATION - Google Patents

DEVICE FOR PHASE AUTOMATIC FREQUENCY OF THE FREQUENCY OF THE GENERATOR WITH FREQUENCY MODULATION

Info

Publication number
RU27441U1
RU27441U1 RU2001123900/20U RU2001123900U RU27441U1 RU 27441 U1 RU27441 U1 RU 27441U1 RU 2001123900/20 U RU2001123900/20 U RU 2001123900/20U RU 2001123900 U RU2001123900 U RU 2001123900U RU 27441 U1 RU27441 U1 RU 27441U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
frequency
input
generator
phase
Prior art date
Application number
RU2001123900/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Н.М. Тихомиров
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи"
Priority to RU2001123900/20U priority Critical patent/RU27441U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU27441U1 publication Critical patent/RU27441U1/en

Links

Abstract

Устройство фазовой автоподстройки частоты генератора с частотной модуляцией, содержащее последовательно соединенные фазовый модулятор, частотно-фазовый детектор, фильтр нижних частот, управляемый генератор и делитель частоты тракта приведения, выход которого соединен с опорным входом частотно-фазового детектора, а также последовательно соединенные источник модулирующего сигнала и интегратор, выход которого соединен со вторым входом фазового модулятора, причем выход управляемого генератора является выходом устройства, отличающееся тем, что введены последовательно соединенные опорный синтезатор частот и опорный делитель, выход которого соединен с первым входом фазового модулятора, который содержит последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения и компаратор, второй вход которого является вторым входом фазового модулятора, выход которого является выходом компаратора, при этом генератор пилообразного напряжения содержит последовательно соединенные формирователь импульсов разряда, разрядный ключ и эмиттерный повторитель, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения, первый вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, выход блока сравнения соединен с входом управляемого источника тока заряда, выход которого соединен с выходом разрядного ключа и одним выводом зарядного конденсатора и является выходом генератора пилообразного напряжения, кроме того, другой вывод зарядного конденсатора и второй вывод разрядного ключа соединены с корпусом.A frequency-modulation generator phase-locked loop frequency oscillator comprising a phase modulator, a frequency-phase detector, a low-pass filter, a controlled oscillator and a frequency divider for the reduction path, the output of which is connected to the reference input of the frequency-phase detector, and also a series-connected source of the modulating signal and an integrator, the output of which is connected to the second input of the phase modulator, the output of a controlled generator being the output of a device I mean that we introduced a series-connected reference frequency synthesizer and a reference divider, the output of which is connected to the first input of the phase modulator, which contains a series-connected sawtooth voltage generator and a comparator, the second input of which is the second input of the phase modulator, the output of which is the output of the comparator, while the sawtooth voltage generator contains a series connected pulse shaper discharge, a discharge key and an emitter follower, the output of which is connected connected to the second input of the comparison unit, the first input of which is connected to the output of the reference voltage source, the output of the comparison unit is connected to the input of a controlled charge current source, the output of which is connected to the output of the discharge key and one output of the charging capacitor and is the output of a sawtooth generator, in addition, the other terminal of the charging capacitor and the second terminal of the discharge key are connected to the housing.

Description

УСТРОЙСТВО ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ ГЕНЕРАТОРА СDEVICE OF PHASE AUTOMATIC FREQUENCY OF THE FREQUENCY OF THE GENERATOR WITH

ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ.FREQUENCY MODULATION.

Полезная модель относится к радиотехнике и может использоваться в качестве возбудителя передатчика с частотной модуляцией.The utility model relates to radio engineering and can be used as the exciter of a transmitter with frequency modulation.

Известен частотный модулятор с контуром фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) (см. патент ЕР 0403877А1, НОЗС 3/09, 1990). Модулятор отличается тем, что верхняя граничная частота фильтра нижних частот (ФНЧ) меньше нижней граничной частоты модулирз ющего сигнала. Между ФНЧ и управляемым генератором (УГ) предусмотрен суммирующий каскад, в котором производится сложение выходного сигнала ФНЧ с модулирующим сигналом. В таком устройстве можно получить на выходе сигнал с частотной модуляцией (ЧМ), однако диапазон модулирующих частот будет ограничен снизу из-за действия обратной связи в системе ФАПЧ. При этом быстродействие ФАПЧ будет низким из-за существенного снижения граничной частоты ФНЧ.A known frequency modulator with a phase-locked loop (PLL) (see patent EP 0403877A1, NOZS 3/09, 1990). The modulator is characterized in that the upper cutoff frequency of the low pass filter (LPF) is less than the lower cutoff frequency of the modulating signal. A summing stage is provided between the low-pass filter and the controlled generator (UG), in which the output signal of the low-pass filter is combined with a modulating signal. In such a device, a frequency modulated (FM) signal can be obtained at the output, however, the range of modulating frequencies will be limited from below due to feedback in the PLL system. In this case, the PLL performance will be low due to a significant decrease in the cut-off frequency of the low-pass filter.

Заслуживает также внимания устройство, реализующее широкополосную ЧМ генераторов, охваченных контуром ФАПЧ с узкой шириной полосы (см. патент США 4074209, НОЗС 3/22, 1978). В этом устройстве полоса модулирующих частот не ограничивается параметрами контура ФАПЧ, т.к. используется двухточечное введение модулирующего сигнала. Однако в данном устройстве наряду с невысокой стабильностью параметров выходного ЧМ колебания отсутствует возможность работы в диапазоне выходных частот, т.к. в случае частотного перекрытия неравномерность крутизны управляемого генератора приведет к непостоянству девиации частоты при постоянной величине модулирующего сигнала, а также к возникновению нелинейных искажений из-за не идентичности усиления по каналам модуляции при подаче модулирующего сигнала в две точки.Also noteworthy is a device that implements broadband FM generators covered by a PLL with a narrow bandwidth (see US patent 4074209, NOZS 3/22, 1978). In this device, the modulating frequency band is not limited by the PLL loop parameters, since two-point introduction of the modulating signal is used. However, in this device, along with the low stability of the output FM oscillation parameters, it is not possible to work in the output frequency range, because in the case of frequency overlap, the non-uniformity of the steepness of the controlled generator will lead to inconsistency of the frequency deviation at a constant value of the modulating signal, as well as to the appearance of nonlinear distortions due to the non-identical amplification along the modulation channels when the modulating signal is fed to two points.

20011239002001123900

:11111Ш1ШР1И1Ш1ШН : 11111Ш1ШР1И1Ш1ШН

- Н 03 СЗ/09 Н 04 L27/10 частотной модуляцией (по а.с. СССР №1566458А НОЗ СЗ/09, Н04 L27/10,- Н 03 СЗ / 09 Н 04 L27 / 10 with frequency modulation (according to the AS of the USSR No. 1566458A НОЗ СЗ / 09, Н04 L27 / 10,

1990), принятое за прототип. На фигЛ приведена укрупненная структурная схема этого устройства-прототипа, на которой обозначено: 1 - опорный генератор (ОГ), 2 - фазовый модулятор (ФМ), 3 - интегратор (И), 4 - источник модулирующего сигнала (ИМС), 5 - частотно-фазовый детектор (ЧФД), 6 - ФНЧ, 7 управляемый генератор (УГ), 8 - делитель частоты тракта приведения (ДТП). Устройство ФАПЧ содержит УГ 7 с ДТП 8, соединенным с входом ЧФД 5, ко второму входу которого через ФМ 2, подключен ОГ 1. Выход ЧФД 5 соединен с входом ФПЧ 6, выход которого соединен с управляющим входом УГ 7, замыкая контур ФАПЧ. Модулирующее напряжение от ИМС 4 подается на модуляционный вход УГ 7 и через И 3 на управляющий вход ФМ 2.1990), adopted as a prototype. FIG. 1 shows an enlarged structural diagram of this prototype device, which shows: 1 — reference generator (OG), 2 — phase modulator (FM), 3 — integrator (I), 4 — source of the modulating signal (IC), 5 — frequency -phase detector (ChFD), 6 - low-pass filter, 7 controlled generator (UG), 8 - frequency divider of the drive path (accident). The PLL device contains UG 7 with an accident 8 connected to the input of the PFD 5, to the second input of which through FM 2 is connected OG 1. The output of the PFD 5 is connected to the input of the PLL 6, the output of which is connected to the control input of the UG 7, closing the PLL. The modulating voltage from the IC 4 is supplied to the modulation input of UG 7 and through AND 3 to the control input FM 2.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Если модулирующий сигнал от ИМС 4 через И 3 подается только на вход ФМ 2, то модулированный по фазе выходной сигнал ФМ 2 и выходной сигнал цепи ФАПЧ после ДТП 8 преобразуется в ЧФД 5 в напряжение сигнала ошибки, которое через ФНЧ 6 подается на УГ 7. При этом ФНЧ 6 в системе ФАПЧ ослабляет сигнал ошибки и уменьшает чувствительность модуляции на высоких частотах. Использование модуляции непосредственно УГ 7 при подаче сигнала с ИМС 4 на его модуляционный вход характеризуется тем, что система ФАПЧ корректирует частоту выходного сигнала и, следовательно, противодействует модуляции. ФЕГЧ 6 в системе ФАПЧ ослабляет высокочастотные сигналы от ЧФД 5,корректирующее действие контура уменьшает чувствительность модуляции на нижних частотах. Следовательно, применение одноточечной ЧМ на основе ФАПЧ реализует чувствительность модуляции с полосой пропускания либо верхних, либо нижних частот в зависимости от точки приложения модуляции.If the modulating signal from the IC 4 through And 3 is fed only to the input of FM 2, then the phase-modulated output signal of FM 2 and the output signal of the PLL after the accident 8 is converted to PFD 5 into the voltage of the error signal, which is fed through LPF 6 to UG 7. In this case, the low-pass filter 6 in the PLL system attenuates the error signal and reduces the modulation sensitivity at high frequencies. The use of modulation directly of UG 7 when a signal is supplied from IC 4 to its modulation input is characterized by the fact that the PLL system corrects the frequency of the output signal and, therefore, counteracts the modulation. FEGCH 6 in the PLL system attenuates high-frequency signals from the PFD 5, the corrective action of the circuit reduces the modulation sensitivity at low frequencies. Consequently, the use of a single-point PLL-based FM provides a modulation sensitivity with a bandwidth of either high or low frequencies, depending on the modulation application point.

В случае подачи модулирующего сигнала одновременно в обе точки процесс модуляции представляется как способ противодействия одного явления другому. При этом реализуется чувствительность модуляции с суммарной характеристикой пропускания. Эта характеристика может быть пологой вIn the case of applying a modulating signal simultaneously to both points, the modulation process is presented as a way of counteracting one phenomenon to another. In this case, a modulation sensitivity with a total transmission characteristic is realized. This characteristic can be gentle in

2 2

случае идентичности усиления по каналам подачи модулирующего сигнала. Однако, теоретически условие равновесия имеет силу только при одном значении крутизны перестройки УГ 7 по модуляционному входу и коэффициента передачи ФМ 2. При работе в диапазоне выходных частот система модуляции выходит из равновесия, и для поддержания постоянства соотношения усиления по каналам модуляции требуется принятие дополнительных мер, сопряженных с привлечением значительных аппаратурных затрат, которые на практике не всегда могут быть реализованы.the case of identical amplification on the supply channels of the modulating signal. However, theoretically, the equilibrium condition is valid only for one value of the steepness of the tuning of UG 7 with respect to the modulation input and the transmission coefficient of FM 2. When operating in the range of output frequencies, the modulation system goes out of balance, and additional measures are required to maintain a constant gain ratio over the modulation channels, associated with the attraction of significant hardware costs, which in practice can not always be realized.

Недостатком устройства-прототипа является низкая стабильность параThe disadvantage of the prototype device is the low stability of steam

метров выходных частотно-модулированных колебаний. Для устранения указанных недостатков в устройство, содержащее последовательно соединённые фазовый модулятор, частотно-фазовый детектор, фильтр нижних частот, управляемый генератор и делитель частоты тракта приведения, выход которого соединён с опорным входом частотно-фазового детектора, а также последовательно соединённые источник модулирующего сигнала и интегратор, выход которого соединён со вторым входом фазового модулятора, причём выход управляемого генератора является выходом устройства, введены последовательно соединённые опорный синтезатор частот и опорный делитель, выход которого соединён с первым входом фазового модулятора, который содержит последовательно соединённые генератор пилообразного напряжения и компаратор, второй вход которого является вторым входом фазового модулятора, выходом которого является выход компаратора. При этом генератор пилообразного напряжения содержит последовательно соединённые формирователь импульсов разряда, разрядный ключ и эмиттерный повторитель, выход которого соединён со вторым входом блока сравнения, первый вход которого соединён с выходом источника опорного напряжения, выход блока сравнения соединён с входом управляемого источника тока заряда, выход которого соединён с выходом разрядного к;ж)ча и одним выводом зарядного конденсатора и является выходом генератора пи3 г лообразного напряжения. Кроме того, другой вывод зарядного конденсатора и второй вывод разрядного ключа соединены с корпусом. На фиг. 2 представлена структурная схема предлагаемого устройства, де обозначено: 1- опорный синтезатор частот; 2- фазовый модулятор; 3- интегратор; 4- источник модулирующего сигнала; 5- частотно-фазовый детектор; 6- фильтр нижних частот; 7- управляемый генератор (УГ); 8- делитель частоты тракта приведения; 9- опорный делитель; 10- формирователь импульсов разряда; 11- разрядный ключ; 12- управляемый источник тока заряда; 13- зарядный конденсатор; 14- эмиттерный повторитель; 15- блок сравнения; 16- источник опорного напряжения; 17-компаратор; 18 - генератор пилообразного напряжения. Предлагаемое устройство содержит последовательно соединённые опорный синтезатор частоты 1, опорный делитель 9, фазовый модулятор 2(состоящий из последовательно соединённых генератора пилообразного напряжения 18 и компаратора 17j частотно-фазовый детектор 5, фильтр нижних частот 6, управляемый генератор 7, выход которого является выходом устройства, и, кроме того, соединён с входом делителя частоты тракта приведения 8, выход которого соединён с опорным входом частотно-фазового детектора 5. При этом выход источника модулирующего сигнала 4 через интегратор 3 соеди4 meters of output frequency-modulated oscillations. To eliminate these drawbacks, a device containing a phase-modulator, a frequency-phase detector, a low-pass filter, a controlled generator and a frequency divider for the reduction path, the output of which is connected to the reference input of the frequency-phase detector, and also a series-connected modulating signal source and integrator the output of which is connected to the second input of the phase modulator, and the output of the controlled generator is the output of the device; orny synthesizer reference frequency divider and whose output is connected to a first input of the phase modulator, which comprises series-connected sawtooth generator and a comparator, the second input of which is the second input of the phase modulator, the output of which is the output of the comparator. In this case, the sawtooth voltage generator contains a series-connected discharge pulse generator, a discharge key and an emitter follower, the output of which is connected to the second input of the reference unit, the first input of which is connected to the output of the reference voltage source, the output of the comparison unit is connected to the input of the controlled charge current source, the output of which connected to the output of the discharge k; g) cha and one output of the charging capacitor and is the output of the pi3 g-shaped voltage generator. In addition, the other terminal of the charging capacitor and the second terminal of the discharge key are connected to the housing. In FIG. 2 is a structural diagram of the proposed device, de is indicated: 1 - reference frequency synthesizer; 2-phase modulator; 3- integrator; 4- source of the modulating signal; 5- frequency-phase detector; 6- low-pass filter; 7-controlled generator (UG); 8- frequency divider tract reduction; 9- reference divider; 10- discharge pulse shaper; 11-bit key; 12-controlled source of charge current; 13-charge capacitor; 14-emitter repeater; 15- comparison unit; 16- source of reference voltage; 17-comparator; 18 - sawtooth voltage generator. The proposed device contains a series-connected reference frequency synthesizer 1, a reference divider 9, a phase modulator 2 (consisting of a series-connected sawtooth voltage generator 18 and a comparator 17j frequency-phase detector 5, a low-pass filter 6, a controlled oscillator 7, the output of which is the output of the device, and, in addition, connected to the input of the frequency divider of the reduction path 8, the output of which is connected to the reference input of the frequency-phase detector 5. In this case, the output of the source of the modulating signal is 4 3 integrator 3 connections4

нён со вторым входом компаратора 17. Причём генератор пилообразного напряжения 18 содержит последовательно соединённые формирователь импульсов разряда 10, разрядный ключ 11 и эмиттерный повторитель 14, выход которого соединён со вторым входом блока сравнения 15, первый вход которого соединён с выходом источника опорного напряжения, а выход блока сравнения 15, первый вход которого соединён с выходом источника опорного напряжения, а выход блока сравнения 15 соединён с входом управляемого источника тока заряда 12, выход которого соединён с одним из выводов зарядного конденсатора 13 и выходом разрядного ключа 11, и является выходом генератора пилообразного напряжения. Другой вывод разрядного конденсатора 13 и второй вывод разрядного ключа соединены с корпусом. Второй вход компаратора является вторым входом фазового модулятора 2, выход которого является выходом компаратора 17.nyon with the second input of the comparator 17. Moreover, the sawtooth generator 18 contains a series-connected pulse shaper of discharge 10, a bit key 11 and an emitter follower 14, the output of which is connected to the second input of the comparison unit 15, the first input of which is connected to the output of the reference voltage source, and the output comparison unit 15, the first input of which is connected to the output of the reference voltage source, and the output of the comparison unit 15 is connected to the input of the controlled charge current source 12, the output of which is connected to one and charging terminals of capacitor 13 and output 11-bit key, and is the output of the sawtooth generator. The other terminal of the discharge capacitor 13 and the second terminal of the discharge key are connected to the housing. The second input of the comparator is the second input of the phase modulator 2, the output of which is the output of the comparator 17.

Устройство фазовой автоподстройки частоты генератора с частотной модуляцией работает следующим образом.The phase-locked loop frequency generator with frequency modulation operates as follows.

Включенные в кольцо управляемый генератор 7, делитель 8 тракта приведения, ЧФД 5 и фильтр 6 образуют цепь фазовой автоподстройки частоты управляемого генератора 7. Цепь ФАПЧ осуществляет слежение за задающим воздействием со стороны опорного синтезатора частот 1, после прохождения его через опорный делитель 9 и фазовый модулятор 2 на синхронизирующий вход ЧФД 5. При этом выходная частота fsbix всего устройства определяется следующим соотношениемThe controlled oscillator 7, the splitter 8 of the reduction path included in the ring, the BFD 5, and the filter 6 form a phase-locked loop of the frequency of the controlled oscillator 7. The PLL circuit monitors the driving action from the reference frequency synthesizer 1, after passing it through the reference divider 9 and a phase modulator 2 to the synchronizing input of the CFD 5. In this case, the output frequency fsbix of the entire device is determined by the following relation

febix Ктп fc4/Non(1)febix ktp fc4 / non (1)

fc4 - частоты выходного сигнала синтезатор частот 1, NTH - постоянный коэффициент деления делителя тракта приведения, Non - постоянный коэффициент деления опорного делителя.fc4 is the output frequency of the frequency synthesizer 1, NTH is the constant division factor of the cast path divider, Non is the constant division factor of the reference divider.

Таким образом, на выходе УГ 7 можно получить дискретное множество частот с шагом сетки частот AfBbix Afc4NTn/Non,(2)Thus, at the output of UG 7 it is possible to obtain a discrete set of frequencies with a grid spacing AfBbix Afc4NTn / Non, (2)

г -//еъдg - // ed

AfcH - шаг сетки частот на выходе опорного синтезатора частот 1.AfcH - step of the frequency grid at the output of the reference frequency synthesizer 1.

Следует отметить, что частота сравнения на ЧФД 5 fcp fc4/Non меняется в диапазоне рабочих частот febix. В случае равенства коэффициентов деления устанавливается соотношение fBbix fc4 с шагом AfBbix Afc4, а в случае неравенства устанавливается некоторая трансформация этих значений в зависимости от величины Nxn/Non.It should be noted that the comparison frequency on the CFD 5 fcp fc4 / Non varies in the operating frequency range of febix. In the case of equality of the division coefficients, the relation fBbix fc4 is established with the step AfBbix Afc4, and in the case of inequality, a certain transformation of these values is established depending on the value of Nxn / Non.

После установления синхронизма в кольце ФАПЧ осуществляется частотная модуляция УГ 7 подачей модулирующего сигнала UM (jQiw) от источника 4 модулирующего сигнала через интегратор 3 на управляющий вход фазового модулятор 2 , который в свою очередь является вторым входом компаратора 17. На первый вход компаратора 17 подается опорный сигнал с генератора 18 пилообразного напряжения с постоянной амплитудой А пилы в диапазоне частот сравнения fcp fc4/Non (в пределах 0,5 - 2,0 МГц). В генераторе 18 пилообразного напряжения осуществляется автоматическая стабилизация уровня выходного сигнала за счет контура регулирования величины тока заряда управляемого источника 12 при изменении периода частоты сравнения fcp. Частота модулирующего воздействия лежит обычно в пределах 20-20000 Гц. Модулирующее воздействие представляется более медленным процессом, чем процесс формирования опорного пилообразного напряжения. Механизм работы фазового модулятора 2 по принципу управляемой линии задержки поясняется на фиг. 3 с помощью временных диаграмм.After the synchronism is established in the PLL ring, the frequency modulation of UG 7 is carried out by applying a modulating signal UM (jQiw) from the source 4 of the modulating signal through an integrator 3 to the control input of the phase modulator 2, which in turn is the second input of the comparator 17. The reference input to the comparator 17 the signal from the sawtooth voltage generator 18 with a constant amplitude A of the saw in the comparison frequency range fcp fc4 / Non (within 0.5 - 2.0 MHz). In the sawtooth voltage generator 18, the output signal is automatically stabilized due to the control circuit of the magnitude of the charge current of the controlled source 12 when the period of the comparison frequency fcp changes. The frequency of the modulating effect is usually in the range of 20-20000 Hz. The modulating effect seems to be a slower process than the process of forming the reference sawtooth voltage. The mechanism of operation of the phase modulator 2 according to the principle of a controlled delay line is illustrated in FIG. 3 using timelines.

На выходе компаратора 17 формируется напряжение прямоугольной формы, фронт которого модулируется по фазе (фиг. 3). При отсутствии модуляции (фиг. За) фронт занимает среднее временное (фазовое) положение, отмеченное пунктирными линиями на временном графике. Изменение сигнала модуляции UM(JQM) по амплитуде приводит к изменению фазового положения на - А(р(фиг. 36) и на + Аф (фиг. Зв) относительно среднего положения. Таким образом, фазовый модулятор 2 работает в режиме управляемой линии за6At the output of the comparator 17, a rectangular voltage is formed, the front of which is modulated in phase (Fig. 3). In the absence of modulation (FIG. 3a), the front occupies the average temporal (phase) position, indicated by dashed lines on the time line. Changing the modulation signal UM (JQM) in amplitude leads to a change in the phase position by - A (p (Fig. 36) and by + Af (Fig. Sv) relative to the average position. Thus, the phase modulator 2 operates in a controlled line mode beyond

держки, в которой величина задержки и ее полярность управляются в соответствии с сигналом UM (jftivi).a delay in which the amount of delay and its polarity are controlled according to the UM signal (jftivi).

Можно показать, что девиация частоты на выходе устройства ФАПЧ генератора с ЧМ определяется соотношениемIt can be shown that the frequency deviation at the output of the PLL device from the FM generator is determined by the relation

ВСПм)(1/27гТи)-Ктп-Кфм-им()ам)),(3)VSPm) (1 / 27gTi) -Ktp-Kfm-im () am)), (3)

Ф (Пм) - частотная характеристика замкнутой системы ФАПЧ, Кфм 2я/А-коэффициент передачи ФМ, UM - амплитуда модулирующего сигнала, А - амплитуда пилообразного напряжения, Ти - постоянная времени интегратора.Ф (Пм) is the frequency response of the closed PLL system, Kfm is the 2nd / A transmission coefficient of the FM, UM is the amplitude of the modulating signal, A is the amplitude of the sawtooth voltage, and Ti is the integrator time constant.

Из выражения (3) видно, что генератор 18 пилообразного напряжения в предлагаемом устройстве выполняет ключевую роль, обеспечивая постоянство амплитуды А (фиг.З) выходного сигнала и тем самы м обеспечивает постоянство девиации в рабочем диапазоне модулирующих частот при различных частотах на выходе УГ 7.From the expression (3) it is seen that the sawtooth voltage generator 18 in the proposed device plays a key role, ensuring the amplitude A (Fig. 3) of the output signal is constant and thereby ensuring the deviation in the operating range of modulating frequencies at different frequencies at the output of UG 7.

Результатом модуляции фазы импульсов на выходе фазовый модулятор 2 является изменение сигнала ошибки на выходе ЧФД 5, вызывающее отклонение частоты выходного сигнала УГ 7 в соответствии с законом модуляции. При этом сигнал модуляции представляет внешнее возмущение для системы ФАПЧ. Контур ФАПЧ обеспечивает устойчивость центральной частоты УГ 7 и не вырабатывает никакого сигнала противодействия, направленного на устранение модуляции. Следовательно, система ФАПЧ ведет себя как эквивалентный фильтр нижних частот относительно модулирующего воздействия, причем на некоторой частоте, меньшей частоты среза Пс 27cFc системы существует подъем или провал частотной модуляционной характеристики (см. фиг. 4). Практически неискаженная частотная модуляция имеет место на частотах ниже частоты среза Fc (например, 30-40 кГц), ограничиваясь снизу постоянной времени интегратора на частоте 1/271Ти (например, 10-15 Гц).The result of modulating the phase of the pulses at the output of the phase modulator 2 is a change in the error signal at the output of the PFD 5, causing a frequency deviation of the output signal of the UG 7 in accordance with the modulation law. In this case, the modulation signal represents an external disturbance for the PLL system. The PLL circuit ensures the stability of the center frequency of UG 7 and does not generate any counteraction signal aimed at eliminating modulation. Consequently, the PLL system behaves as an equivalent low-pass filter with respect to the modulating effect, and at a certain frequency lower than the cutoff frequency Ps 27cFc of the system there is a rise or failure of the frequency modulation characteristic (see Fig. 4). Almost undistorted frequency modulation takes place at frequencies below the cutoff frequency Fc (for example, 30-40 kHz), being limited from below by the integrator time constant at a frequency of 1 / 271Ti (for example, 10-15 Hz).

Следует отметить, что высокая стабильность параметров выходныхIt should be noted that the high stability of the output parameters

частотно-модулированных колебаний имеет место при значительном частотном перекрытии УГ 7. Присущая УГ 7 неравномерность крутизны характеристики управления приводит в системе ФАПЧ к незначительному изменению частоты среза системы fie за счет изменения усиления в контуре. В результате этого частотная характеристика mod Ф (Пм) претерпевает изменения только в районе частоты среза (см, фиг.4). Этот неиспользуемый участок лежит выше самой высшей частоты модулирзаош;его сигнала Пм max .frequency-modulated oscillations occurs with a significant frequency overlap of UG 7. The inherent UG 7 unevenness of the steepness of the control characteristic in the PLL system leads to a slight change in the cutoff frequency of the fie system due to a change in the gain in the circuit. As a result of this, the frequency response mod Ф (Пм) undergoes changes only in the region of the cutoff frequency (see, Fig. 4). This unused portion lies above the highest modulus frequency; its signal is PM max.

Таким образом, применение предлагаемого устройства фазовой автоподстройки частоты генератора с частотной модуляцией позволяет повысить стабильность параметров выходного ЧМ колебания с возможностью работы в диапазоне выходных частот при одновременно высоком быстродействии с широким диапазоном частот модулирующего сигнала в сочетании с упрощением аппаратурной реализации.Thus, the use of the proposed phase-locked loop frequency generator with frequency modulation can improve the stability of the output FM oscillation parameters with the ability to work in the range of output frequencies while at the same time high speed with a wide frequency range of the modulating signal in combination with simplification of hardware implementation.

Существенным отличием предложенного устройства ФАПЧ генератора с ЧМ является значительное упрощение аппаратурной реализации этого устройства, т.к. в нем осуществляется не только слежение за задающим воздействием со стороны синтезатора, но и введение модулирующего напряжения только в одну точку контура. Частотная модуляция выходного колебания УГ осуществляется с помощью фазового модулятора. Так как функция отклонения частоты является производной от функции отклонения фазы, то сигнал модуляции предварительно пропускается через интегратор, в результате чего на выходе УГ сигнал приобретает частотную модуляцию по закону, определяемому формой модулирующего сигнала. Такая схемная реализация позволяет значительным образом устранить противоречия между такими важнейшими характеристиками устройства ФАПЧ, как спектральные, динамические и модуляционные. Патентообладатель ФГУП «Воронежский НИИ связиA significant difference of the proposed PLL device with FM is a significant simplification of the hardware implementation of this device, because it not only monitors the driving action from the synthesizer, but also introduces the modulating voltage at only one point in the circuit. Frequency modulation of the output oscillations of the UG is carried out using a phase modulator. Since the frequency deviation function is a derivative of the phase deviation function, the modulation signal is preliminarily passed through the integrator, as a result of which the signal acquires frequency modulation at the output of the ultrasonic wave according to the law determined by the shape of the modulating signal. Such a circuit implementation can significantly eliminate the contradictions between the most important characteristics of the PLL device, such as spectral, dynamic and modulation. Patent holder of the Voronezh Research Institute of Communications

c -av/5 2c -av / 5 2

8 8

Claims (1)

Устройство фазовой автоподстройки частоты генератора с частотной модуляцией, содержащее последовательно соединенные фазовый модулятор, частотно-фазовый детектор, фильтр нижних частот, управляемый генератор и делитель частоты тракта приведения, выход которого соединен с опорным входом частотно-фазового детектора, а также последовательно соединенные источник модулирующего сигнала и интегратор, выход которого соединен со вторым входом фазового модулятора, причем выход управляемого генератора является выходом устройства, отличающееся тем, что введены последовательно соединенные опорный синтезатор частот и опорный делитель, выход которого соединен с первым входом фазового модулятора, который содержит последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения и компаратор, второй вход которого является вторым входом фазового модулятора, выход которого является выходом компаратора, при этом генератор пилообразного напряжения содержит последовательно соединенные формирователь импульсов разряда, разрядный ключ и эмиттерный повторитель, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения, первый вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, выход блока сравнения соединен с входом управляемого источника тока заряда, выход которого соединен с выходом разрядного ключа и одним выводом зарядного конденсатора и является выходом генератора пилообразного напряжения, кроме того, другой вывод зарядного конденсатора и второй вывод разрядного ключа соединены с корпусом.
Figure 00000001
A frequency-modulation generator phase-locked loop frequency oscillator comprising a phase modulator, a frequency-phase detector, a low-pass filter, a controlled oscillator and a frequency divider for the reduction path, the output of which is connected to the reference input of the frequency-phase detector, and also a series-connected source of the modulating signal and an integrator, the output of which is connected to the second input of the phase modulator, the output of the controlled generator being the output of a device I mean that we introduced a series-connected reference frequency synthesizer and a reference divider, the output of which is connected to the first input of the phase modulator, which contains a serially connected sawtooth voltage generator and a comparator, the second input of which is the second input of the phase modulator, the output of which is the output of the comparator, while the sawtooth voltage generator contains a series connected pulse shaper discharge, a discharge key and an emitter follower, the output of which is connected connected to the second input of the comparison unit, the first input of which is connected to the output of the reference voltage source, the output of the comparison unit is connected to the input of the controlled charge current source, the output of which is connected to the output of the discharge key and one output of the charging capacitor and is the output of a sawtooth generator, in addition, the other terminal of the charging capacitor and the second terminal of the discharge key are connected to the housing.
Figure 00000001
RU2001123900/20U 2001-08-30 2001-08-30 DEVICE FOR PHASE AUTOMATIC FREQUENCY OF THE FREQUENCY OF THE GENERATOR WITH FREQUENCY MODULATION RU27441U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001123900/20U RU27441U1 (en) 2001-08-30 2001-08-30 DEVICE FOR PHASE AUTOMATIC FREQUENCY OF THE FREQUENCY OF THE GENERATOR WITH FREQUENCY MODULATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001123900/20U RU27441U1 (en) 2001-08-30 2001-08-30 DEVICE FOR PHASE AUTOMATIC FREQUENCY OF THE FREQUENCY OF THE GENERATOR WITH FREQUENCY MODULATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU27441U1 true RU27441U1 (en) 2003-01-27

Family

ID=48285990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001123900/20U RU27441U1 (en) 2001-08-30 2001-08-30 DEVICE FOR PHASE AUTOMATIC FREQUENCY OF THE FREQUENCY OF THE GENERATOR WITH FREQUENCY MODULATION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU27441U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2765273C1 (en) * 2021-07-01 2022-01-27 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Low distortion frequency modulated digital signal conditioner

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2765273C1 (en) * 2021-07-01 2022-01-27 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Low distortion frequency modulated digital signal conditioner

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8284816B1 (en) Push-pull spread spectrum clock signal generator
JP4808882B2 (en) Wireless transmitter mechanism having a PLL and a delta-sigma modulator
US7535311B2 (en) Direct wideband modulation of a frequency synthesizer
EP1094381A2 (en) Self-modulated type clock generating circuit
US5991605A (en) Method and circuit for creating a modulated signal in a transceiver
EP1345375A3 (en) Method and apparatus for frequency modulation
RU27441U1 (en) DEVICE FOR PHASE AUTOMATIC FREQUENCY OF THE FREQUENCY OF THE GENERATOR WITH FREQUENCY MODULATION
US7292107B2 (en) Modulation method and apparatus with adjustable divisors of the dividers in phase-locked loop
US4039968A (en) Synchronizing circuit
RU2765273C1 (en) Low distortion frequency modulated digital signal conditioner
TW200525895A (en) Auto loop gain calibration of a synthesizer
RU2280945C1 (en) Frequency- or phase-modulated frequency synthesizer
JPS6027206B2 (en) FM modulation circuit
RU62310U1 (en) DIGITAL FREQUENCY SYNTHESIS WITH FREQUENCY MODULATION
Maturazova et al. The Use of PLL Principle in High-Power Broadband with Frequency Modulation Transmitter of VHF Radio Stations
JPH05114921A (en) Modulation characteristic correction circuit
RU37893U1 (en) DIGITAL FREQUENCY SYNTHESIS WITH FREQUENCY MODULATION
RU30043U1 (en) Frequency Modulated Digital Synthesizer
El-Ela High speed PLL frequency synthesizer with synchronous frequency sweep
RU31080U1 (en) Frequency Modulated Digital Synthesizer
RU40691U1 (en) DIGITAL FREQUENCY SYNTHESIS WITH FREQUENCY MODULATION
JP2673365B2 (en) Resonant frequency control device for cavity resonator
JPS5845860B2 (en) modulation circuit
RU72803U1 (en) DIGITAL FREQUENCY SYNTHESIS WITH FREQUENCY MODULATION
JPS5927608A (en) Sinusoidal wave oscillating circuit