RU31080U1 - Frequency Modulated Digital Synthesizer - Google Patents

Frequency Modulated Digital Synthesizer Download PDF

Info

Publication number
RU31080U1
RU31080U1 RU2002134209/20U RU2002134209U RU31080U1 RU 31080 U1 RU31080 U1 RU 31080U1 RU 2002134209/20 U RU2002134209/20 U RU 2002134209/20U RU 2002134209 U RU2002134209 U RU 2002134209U RU 31080 U1 RU31080 U1 RU 31080U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
frequency
modulating
frequency divider
Prior art date
Application number
RU2002134209/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Е.А. Печенин
П.А. Попов
С.А. Шерстюков
Original Assignee
Печенин Евгений Александрович
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 Печенин Евгений Александрович filed Critical Печенин Евгений Александрович
Priority to RU2002134209/20U priority Critical patent/RU31080U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU31080U1 publication Critical patent/RU31080U1/en

Links

Description

ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ С ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙDIGITAL FREQUENCY SYNTHESIS WITH FREQUENCY MODULATION

Полезная модель относится к радиотехнике и может использоваться в качестве возбудителя передатчика с частотной модуляцией и гетеродина приемника без подачи модулирующего сигнала.The utility model relates to radio engineering and can be used as the exciter of a transmitter with frequency modulation and a local oscillator of the receiver without supplying a modulating signal.

Известен цифровой синтезатор частот (ЦСЧ) с частотной модуляцией, построенный на основе кольца импульсно-фазовой автоподстройки частоты (ИФАПЧ) с делителем частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД) в цепи обратной связи, в котором модулирующий сигнал поступает на второй (модулирующий) вход управляемого генератора (см. патент США J o4110707, Н 03 С 3/10, 1978). В таком синтезаторе можно получить на выходе модулированный сигнал с практически неограниченной сверху полосой модулирующих частот. Недостаток его состоит в ограничении снизу полосы модулирующих частот из-за действия обратной связи в системе ИФАПЧ. Модуляция по второму входу управляемого генератора (УГ) воспринимается кольцом ИФАПЧ как внешнее возмущение, которое по цепи обратной связи отрабатывается в сторону его уменьшения. Это уменьшение происходит в полосе пропускания кольца ИФАПЧ, определяемой фильтром нижних частот (ФПЧ), т.е. на нижних частотах. Поэтому для расширения полосы модуляции в область нижних частот необходимо уменьшать полосу ФНЧ и делать его более инерционным, что приводит к снижению быстродействия ЦСЧ.Known digital frequency synthesizer (DSC) with frequency modulation, built on the basis of a pulse-phase-locked loop (IFAPH) with a frequency divider with a variable division ratio (DPDC) in the feedback circuit, in which the modulating signal is fed to the second (modulating) input of the controlled generator (see US patent J o4110707, H 03 With 3/10, 1978). In such a synthesizer, a modulated signal with an almost unlimited bandwidth of modulating frequencies can be obtained from the output. Its disadvantage is the lower limitation of the band of modulating frequencies due to the feedback in the IFAH system. Modulation at the second input of a controlled generator (UG) is perceived by the IFAPH ring as an external disturbance, which is worked out in the feedback circuit in the direction of its decrease. This decrease occurs in the pass band of the IFAPH ring determined by the low-pass filter (PLL), i.e. at low frequencies. Therefore, to expand the modulation band into the low-frequency region, it is necessary to reduce the LPF band and make it more inertial, which leads to a decrease in the speed of the CSC.

Паиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ЦСЧ с частотной модуляцией (ЧМ), в котором для преодоления этого противоречия и формирования модулированного в широкой полосе частот сигнала используется комбинированный двухточечный способ, когда модулирующий сигнал подается по двум каналам одновременно на модулирующий вход УГ и через интегратор на вход импульсно-фазового мод лятора (ИФМ), включенного в опорном тракте между делителем частоты с фиксированным коэффициентом деления (ДФКД) и импульсно-фазовым детектором (ИФД) (см. а.с. СССР .№919040, Н 03 С 3/10, П 03 L 7/16, 1982).The closest in technical essence to the proposed one is a frequency-modulated digital frequency converter (FM), in which to overcome this contradiction and form a modulated signal in a wide frequency band, a combined two-point method is used, when the modulating signal is fed through two channels simultaneously to the modulating UG input and through the integrator at the input of a pulse-phase modulator (IFM) included in the reference path between a frequency divider with a fixed division coefficient (DPCD) and a pulse-phase detector ( FD) (see. AS USSR .№919040, H 03 C 3/10, P 03 L 7/16, 1982).

При двухточечной модуляции по этому методу с помощью ИФМ импульсы на опорном входе импульсно-фазового-детектора (ИФД) должны быть промодулированы по фазе так же, как импульсы после ДПКД. Тогда на выходе ИФД нет импульсного сигнала ошибки от модуляции и, следовательно, не будет реакции кольца ИФАПЧ на модулирующее возмущение. При этом имеется принципиальная возможность пропустить в ЦСЧ модулирующий сигнал в широкой полосе частот без искажений и с сохранением высокого быстродействия.With two-point modulation by this method using an IFM, the pulses at the reference input of a pulse-phase detector (IPD) should be phase modulated in the same way as pulses after a DPD. Then, there is no pulse error signal from the modulation at the output of the IFD and, therefore, there will be no reaction of the IFAP ring to a modulating disturbance. At the same time, it is possible in principle to skip a modulating signal in a wide frequency band without distortion and maintaining high speed.

Однако в настоящее время такая возможность реализуется не полностью, что приводит к дополнительным искажениям и объясняется следующим.However, at present, this possibility is not fully realized, which leads to additional distortions and is explained by the following.

Н 03 L 7/18 H 03 L 7/18

Включение ИФМ между опорным кварцевым генератором и опорным (со стороны ДФКД) входом микросхемы синтезатора приводит к большим искажениям амплитудно-частотной модуляционной характеристики (АЧМХ) и делает невозможным осуществление частотной модуляции в широкой полосе модулируюш;их частот по следующим причинам.Turning on the IFM between the reference crystal oscillator and the reference (from the DPCD) input of the synthesizer chip leads to large distortions of the amplitude-frequency modulation characteristic (AFC) and makes it impossible to implement frequency modulation in a wide band modulating; their frequencies are for the following reasons.

Известно (см., например, В. Манасевич. Синтезаторы частот (Теория и проектирование), 1979 г., стр. 349), что наиболее высокостабильные кварцевые генераторы выпускаются на частоты 5 и 10 МГц. Принятая в связной радиоаппаратуре девиация несущего колебания составляет кГц. Тогда, например, если на выходе синтезатора частота/cv-SOO МГц и диапазон модулирующих частот составляет кГц, то девиация частоты на опорной частоте 10 МГц будет в 50 раз меньше (500-10 /10-10 50) и составит кГц/50 100 Гц. Наибольший индекс модуляции на самой низкой частоте модуляции ( Гц) л/н 100/10 10, т.е., если включить ИФМ на выходе опорного кварцевого генератора 10 МГц, то индекс модуляции его должен составить рад.It is known (see, for example, V. Manasevich. Frequency synthesizers (Theory and Design), 1979, p. 349) that the most highly stable crystal oscillators are produced at frequencies of 5 and 10 MHz. The deviation of the carrier oscillation received in the connected radio equipment is kHz. Then, for example, if the output frequency of the synthesizer is / cv-SOO MHz and the range of modulating frequencies is kHz, then the frequency deviation at the reference frequency of 10 MHz will be 50 times less (500-10 / 10-10 50) and will be kHz / 50 100 Hz The highest modulation index at the lowest modulation frequency (Hz) l / n 100/10 10, i.e., if you turn on the IFM at the output of the reference 10 MHz crystal oscillator, then its modulation index should be glad.

В тоже время известные фазовые модуляторы обеспечивают малость искажений лишь при индексах модуляции, не превышающих ориентировочно 0,2 рад (см. Д.Н. Шапиро, А.А. Паин Основы теории синтеза частот, 1981, стр. 228).At the same time, the well-known phase modulators provide a small distortion only with modulation indices not exceeding approximately 0.2 rad (see D. N. Shapiro, A. A. Pain Fundamentals of the Theory of Frequency Synthesis, 1981, p. 228).

Таким образом, введение дв)осточечной модуляции по УГ и ИФМ, включенному между опорном кварцевым генератором (ОКГ) и опорным входом микросхемы синтезатора может привести к недопустимо большим искажениям модулированного сигнала.Thus, the introduction of two-wavelet modulation by UG and IFM included between the reference quartz oscillator (OKG) and the reference input of the synthesizer chip can lead to unacceptably large distortions of the modulated signal.

Целью предлагаемого технического решения является получение равномерной АЧМХ в широкой полосе модулирующих частот при перестройке несущей частоты в широком диапазоне.The aim of the proposed technical solution is to obtain a uniform frequency response in a wide band of modulating frequencies when tuning the carrier frequency in a wide range.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией, содержащий соединенные в кольцо управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, импульснофазовый детектор и фильтр нижних частот, выход которого соединен с управляющим входом управляемого генератора, а также делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, выход которого соединен с другим входом импульсно-фазового детектора, блок установки частоты, выход которого соединен с установочным входом делителя частоты с переменным коэффициентом деления, источник модулирующего сигнала, выход которого соединен с модулирующим входом управляемого генератора и через интегратор - с модулирующим входом фазового модулятора, выход которого соединен со входом делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления, и опорный кварцевый генератор, введен делитель частоты опорного сигнала на основе синхронизированного гечератора, выход которого соединен со входом фазового модулятора, а вход - с выходом опорного кварцевого генератора. При этом выход управляемого генератора является выходом синтезатора.This goal is achieved in that in a digital frequency synthesizer with frequency modulation, containing a controlled oscillator connected in a ring, a frequency divider with a variable division coefficient, a pulse-phase detector and a low-pass filter, the output of which is connected to the control input of the controlled generator, as well as a fixed frequency divider dividing factor, the output of which is connected to another input of the pulse-phase detector, a frequency setting unit, the output of which is connected to the installation input of the frequency divider from a variable division factor, a modulating signal source whose output is connected to a modulating input of a controlled oscillator and through an integrator to a modulating input of a phase modulator, whose output is connected to an input of a frequency divider with a fixed division coefficient, and a reference crystal oscillator, a reference signal frequency divider is introduced based on a synchronized gecherator whose output is connected to the input of the phase modulator, and the input to the output of the reference crystal oscillator. The output of the controlled generator is the output of the synthesizer.

Существенным отличием предложенного технического решения является то, что с помощью введенного делителя частоты на основе синхронизированного генератора (например, на туннельном диоде) происходит значительное уменьшение индекса модуляции фазового модулятора на самой нижней модулирующейA significant difference of the proposed technical solution is that with the help of the introduced frequency divider based on a synchronized generator (for example, on a tunnel diode) there is a significant decrease in the modulation index of the phase modulator at the lowest modulating

.sh

частоте и тем самым расширение диапазона модулирующих частот в область нижних частот при малых искажениях.frequency and thereby the expansion of the range of modulating frequencies in the low frequency region with small distortions.

Таким образом, в отличие от устройства-прототипа, применение которого из-за массового выпуска интегральных схем ЦСЧ, содержащих в одном блоке (в одном кристалле) ДФКД, ИФД, ДПКД, практически невозможно, предложенное устройство ЦСЧ с ЧМ может быт использовано с любыми интегральными микросхемами ЦСЧ.Thus, in contrast to the prototype device, the use of which due to the mass production of integrated circuits of DSS, containing DFKD, IFD, DPKD in one block (in one chip) is practically impossible, the proposed DSS device with FM can be used with any integral microchips CSC.

На фиг.1 представлена блок-схема ЦСЧ с ЧМ.In Fig.1 presents a block diagram of a DSC with FM.

Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией содержит соединенные в кольцо УГ1, ДПКД2, ИФДЗ и ФНЧ4, выход которого подключен к управляемому входу УГ1, а также ДФКД5, выход которого соединен с другим входом ИФДЗ, блок установки частоты (БУЧ)6, выход которого соединен с установочным входом ДПКД2, источник модулирующего сигнала (ИМС)7, выход которого соединен с модулирующим входом УГ1 и через интегратор (ИНТ)8 с модулирующим входом ИФМ9, выход которого соединен со входом ДФКД5. При этом выход опорного кварцевого генератора (ОКГ)10 через делитель частоты на основе синхронизированного генератора (ДЧ)11 соединен с другим входом ИФМ9.A digital frequency synthesizer with frequency modulation contains UG1, DPKD2, IFDZ and LPF4 connected to the ring, the output of which is connected to the controlled input of UG1, as well as DFKD5, the output of which is connected to another IFDZ input, a frequency setting unit (BEUCH) 6, the output of which is connected to installation input DPKD2, the source of the modulating signal (IC) 7, the output of which is connected to the modulating input UG1 and through the integrator (INT) 8 with the modulating input IFM9, the output of which is connected to the input DFKD5. In this case, the output of the reference quartz oscillator (OCG) 10 through a frequency divider based on a synchronized generator (DC) 11 is connected to another input of IFM9.

Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией работает следующим образом.A digital frequency synthesizer with frequency modulation operates as follows.

После установления режима синхронизма в кольце ИФАПЧ подается от ИМС7 модулирующий сигнал на модулирующий вход УГ1 и через интегратор ИНТ8 на модулирующий вход ИФМ9. При этом импульсы на выходе ДПКД2 будут промодулированы по фазе в соответствии с модуляцией УП информационным сигналом от ИМС7. С выхода Д11КД2 модулированные по фазе короткие импульсы поступают на первый вход ИФДЗ, где сравниваются по фазе с короткими опорными импульсами с выхода ДФКД5, промодулированными по фазе также, как и импульсы с ДПКД2. Опорный сигнал с выхода ОКГ10 поступает через делитель частоты ДЧ11 на опорный вход ИФМ9, на модулирующий вход которого от ИМС7 через ИНТ8 приходит модулирующий сигнал. В результате на выходе ИФМ9 формируется модулированный опорный сигнал с индексом модуляции в в п раз меньщим, чем в том случае, если бы ИФМ был сразу после ОКГ. После деления этого сигнала в ДФКД5 до заданной частоты сравнения получаются на выходе ДФКД5 короткие, модулированные по фазе опорные импульсы. Поскольку в режиме синхронизма на входы ИФДЗ поступают с ДПКД2 и с ДФКД5 одинаково промодулированные по фазе импульсы, то на выходе ИФДЗ не образуется сигнала ошибки от модуляции и в кольце ИФАПЧ нет реакции на модулирующее возмущение УГ1.After establishing the synchronism mode in the IFAPCH ring, a modulating signal is supplied from IMS7 to the modulating input of UG1 and through the integrator INT8 to the modulating input of IFM9. In this case, the pulses at the output of DPKD2 will be phase-modulated in accordance with the modulation of the information signal by the IC from IMS7. From the output of D11KD2, phase-modulated short pulses are fed to the first IFDZ input, where they are compared in phase with short reference pulses from the output of DFKD5, phase modulated in the same way as pulses with DPKD2. The reference signal from the output of OKG10 enters through the frequency divider DCH11 to the reference input IFM9, to the modulating input of which from IMS7 through INT8 a modulating signal arrives. As a result, at the output of IFM9, a modulated reference signal is generated with a modulation index n times smaller than if the IFM were immediately after the laser. After dividing this signal in DFKD5 to a given comparison frequency, short, phase-modulated reference pulses are obtained at the output of DFKD5. Since, in the synchronism mode, the IPDZ inputs receive from DFKD2 and DFKD5 identical pulses phase-modulated, then the IPDZ output does not generate an error signal from modulation and there is no reaction to the modulating disturbance UG1 in the IFAPR ring.

В предложенном ЦСЧ происходит полная компенсация искажений модулированного сигнала при использовании любых интегральных микросхем синтезатора.In the proposed DSS, the distortion of the modulated signal is completely compensated for using any synthesizer integrated circuits.

Доказательством возможности осуществления предлагаемого устройства является то, что вводимый делитель частоты может быть выполнен любым способом, например, на основе синхронизированного генератора на туннельном диоде. лагаемого устройства возможно с любыми схем ЦСЧ. широко выпускаемыми типами микроФОРМУЛАThe proof of the possibility of implementing the proposed device is that the input frequency divider can be performed in any way, for example, based on a synchronized generator on a tunnel diode. the proposed device is possible with any circuit CSC. widely available types of microformula

Claims (1)

Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией, содержащий соединенные в кольцо управляемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, импульсно-фазовый детектор и фильтр нижних частот, выход которого соединен с управляющим входом управляемого генератора, а также делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, выход которого соединен с другим входом импульсно-фазового детектора, блок установки частоты, выход которого соединен с установочным входом делителя частоты с переменным коэффициентом деления, источник модулирующего сигнала, выход которого соединен с модулирующим входом управляемого генератора и через интегратор - с модулирующим входом фазового модулятора, выход которого соединен со входом делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления, и опорный кварцевый генератор, отличающийся тем, что, с целью получения равномерной АЧМХ в широкой полосе модулирующих частот при перестройке несущей частоты в широком диапазоне частот, в него введен делитель частоты опорного сигнала на основе синхронизированного генератора, выход которого соединен со входом фазового модулятора, а вход - с выходом опорного кварцевого генератора, при этом выход управляемого генератора является выходом устройства.A digital frequency synthesizer with frequency modulation, containing a controlled oscillator connected in a ring, a frequency divider with a variable division coefficient, a pulse-phase detector and a low-pass filter, the output of which is connected to the control input of a controlled generator, as well as a frequency divider with a fixed division coefficient, the output of which connected to another input of the pulse-phase detector, a frequency setting unit, the output of which is connected to the installation input of a frequency divider with a variable division ratio, a modulating signal source, the output of which is connected to a modulating input of a controlled oscillator and through an integrator, to a modulating input of a phase modulator, whose output is connected to an input of a frequency divider with a fixed division coefficient, and a reference crystal oscillator, characterized in that, in order to obtain uniform frequency response in a wide band of modulating frequencies when tuning the carrier frequency in a wide range of frequencies, a frequency divider of the reference signal based on a synchronized generator is introduced into it, output otorrhea connected to the input of the phase modulator, and input - with the output of the reference crystal oscillator, the output of controlled oscillator is an output device.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2002134209/20U 2002-12-20 2002-12-20 Frequency Modulated Digital Synthesizer RU31080U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002134209/20U RU31080U1 (en) 2002-12-20 2002-12-20 Frequency Modulated Digital Synthesizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002134209/20U RU31080U1 (en) 2002-12-20 2002-12-20 Frequency Modulated Digital Synthesizer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU31080U1 true RU31080U1 (en) 2003-07-10

Family

ID=35365383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002134209/20U RU31080U1 (en) 2002-12-20 2002-12-20 Frequency Modulated Digital Synthesizer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU31080U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2526847B2 (en) Digital wireless telephone
JP3000673B2 (en) Automatic frequency controller
JPS623621B2 (en)
EP1345375A3 (en) Method and apparatus for frequency modulation
US4060773A (en) Frequency modulation system
RU31080U1 (en) Frequency Modulated Digital Synthesizer
US7292107B2 (en) Modulation method and apparatus with adjustable divisors of the dividers in phase-locked loop
RU18029U1 (en) DIGITAL FREQUENCY SYNTHESIS WITH FREQUENCY MODULATION
RU40691U1 (en) DIGITAL FREQUENCY SYNTHESIS WITH FREQUENCY MODULATION
RU29813U1 (en) Frequency Modulated Digital Synthesizer
RU2765273C1 (en) Low distortion frequency modulated digital signal conditioner
RU22729U1 (en) DIGITAL FREQUENCY SYNTHESIS WITH FREQUENCY MODULATION
CN107026615B (en) Two-point modulation circuit and working method thereof
JPS6027206B2 (en) FM modulation circuit
TW578387B (en) Phase-lock loop applying in wireless communication system and method thereof
RU62310U1 (en) DIGITAL FREQUENCY SYNTHESIS WITH FREQUENCY MODULATION
JPS5845860B2 (en) modulation circuit
RU13279U1 (en) DIGITAL FREQUENCY SYNTHESIS WITH FREQUENCY MODULATION
JP2990535B2 (en) Automatic frequency control of wireless transceiver
JP2002151960A (en) Pll circuit
RU72803U1 (en) DIGITAL FREQUENCY SYNTHESIS WITH FREQUENCY MODULATION
RU10023U1 (en) DIGITAL FREQUENCY SYNTHESIS WITH FREQUENCY MODULATION
JPH0644203Y2 (en) Transmitter for DCP device
RU16236U1 (en) DIGITAL FREQUENCY SYNTHESIS WITH FREQUENCY MODULATION
SU1506550A2 (en) Digital frequency synthesizer

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20031221