SU1290470A1 - Digital frequency synthesizer - Google Patents
Digital frequency synthesizer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1290470A1 SU1290470A1 SU853887512A SU3887512A SU1290470A1 SU 1290470 A1 SU1290470 A1 SU 1290470A1 SU 853887512 A SU853887512 A SU 853887512A SU 3887512 A SU3887512 A SU 3887512A SU 1290470 A1 SU1290470 A1 SU 1290470A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- code
- frequency
- input
- output
- bits
- Prior art date
Links
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к радиотехнике и обеспечивает расширение диапазона выходных частот. Цифровой синтезатор содержит опорный генератор 1, блок 2 формировани кода частоты, накапливающий сумматор (НС) 3, функциональный преобразователь 4, элементы задержки 5 и 6, управл емый делитель 7 частоты и D-триггер 8. Блок 2 формирует управл ющий код частоты Кг п старших разр дов кода Кг поступают на управл ющий вход НС 3, а m млад- щих разр дов - на управл ющий вход управл емого делител 7. В НС 3 формир-уетс код фазы К( синтезируемого колебани . Предельна тактова частота определ етс числом разр дов п. Информаци с НС 3 преобразуетс функциональным преобразователем 4 в аналоговый сигнал нужной формы. Разр дность кода K:f меньше разр дности управл ющего кода Kf. Код Кф имеет не более 8-10 разр дов, а разр дность кода Kf может достигать 32. Дл получени нужного количества синтезируемых частот на вход переноса НС 3 в определенные тактовые моменты подаютс корректирующие единичные импульсы. Формирование корректирующей последовательности выполн ет управл емый делитель 7. D-триггер 8 обеспечивает требуемую длительность корректирующих импульсов. 1 ил. to (Л to со о 4 The invention relates to radio engineering and provides an extension of the range of output frequencies. The digital synthesizer contains a reference oscillator 1, a frequency code generation unit 2, an accumulator adder (NS) 3, a functional converter 4, delay elements 5 and 6, a controlled frequency divider 7 and a D-flip-flop 8. Block 2 generates a frequency control code Kg n the higher bits of the code Kg are fed to the control input of the HC 3, and m younger bits are sent to the control input of the control divider 7. In the HC 3, the phase K code (synthesized oscillation. The limiting clock frequency is determined by the number of bits Dov p. Information from NA 3 is transformed into An analog signal of the desired form is converted by an ion converter 4. The K: f code is smaller than the Kf control code. The Kf code has no more than 8-10 bits, and the Kf code can reach 32. To obtain the required number of synthesized frequencies, The HC 3 transfer input at certain clock moments is supplied with correction single pulses. A control divider 7 performs the formation of a correction sequence. D-flip-flop 8 provides the required duration of correction pulses. 1 il. to (L to with about 4
Description
Изобретение относитс к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных , радиопередающих и измерительных устройствах.The invention relates to radio engineering and can be used in radio receiving, radio transmitting and measuring devices.
Целью изобретени вл етс расширение диапазона выходных частот.The aim of the invention is to expand the range of output frequencies.
На чертеже представлена электрическа структурна схема цифрового синтезатора частот.The drawing shows an electrical structural diagram of a digital frequency synthesizer.
Цифровой синтезатор частот содержитDigital frequency synthesizer contains
вала Тг. Первый и второй элементы задержки 5 и 6 компенсируют задержки в управл емом делителе частоты 7 и D-тригге- ре 8, обеспечива необходимое временное соответствие сигналов.shaft tg. The first and second delay elements 5 and 6 compensate for the delays in the controlled frequency divider 7 and D-flip-flop 8, providing the necessary temporal correspondence of the signals.
Блок формировани кода 2 вырабатывает (т + п)-разр дный код частоты Кр.The code forming unit 2 generates a (m + n) -disc code for the frequency of Cr.
Очевидно Кр Кр„ + . Равномерна последовательность с частотой т поступает на тактовый вход ш-разр дногоObviously Kr Kr „+. Uniform sequence with frequency t arrives at the clock input of w-bit
опорный генератор 1, блок формировани ° управл емого делител 7, который под дейкода 2 частоты, накапливающий сумматор 3, функциональный преобразователь 4, первый элемент задержки 5, второй элемент задержки 6, управл емый делитель 7 частоты, D-триггер 8.reference oscillator 1, forming unit ° controlled divider 7, which, under dejkod 2 frequency, accumulating adder 3, functional converter 4, first delay element 5, second delay element 6, controlled frequency divider 7, D-flip-flop 8.
Цифровой синтезатор частот работает следующим образом.Digital frequency synthesizer works as follows.
В накапливающем сумматоре 3 при подаче на его тактовый вход импульсов синхронизации формируетс код фазы синтезируемого колебани . Информаци с вы- 20 ходов накапливающего сумматора 3 преобразуетс функциональным преобразователем 4 в аналоговый сигнал нужной формы (например , синусоидальный). При этом функствйем управл ющего кода Kfm преобразует ее в неравномерную последовательность со средней частотойIn the accumulating adder 3, when the synchronization pulses are fed to its clock input, the code of the synthesized oscillation phase is generated. Information from the outputs of the accumulating adder 3 is converted by a functional converter 4 into an analog signal of a desired shape (for example, a sinusoidal). In this case, the function of the control code Kfm transforms it into an uneven sequence with an average frequency
FCP-klKbsFCP-klKbs
I ср I cf
отfrom
пропуска на выход Крт импульсов из каждых 2. Выходна последовательность управл емого делител 7, импульсы которой из-за внутренних задержек запаздывают по отнощению к соответствующим импульсам выходной последовательности опорного генератора 1 на врем туд, поступает на D-вход триггера 8. На тактовый вход (С-вход) которого с выхода первого элемента задержки 5 поступает последовательность импульциональныи преобразователь 4 может состо- опорного генератора 1, задержанна от ть либо из последовательно соединенных„осительно исходной на т, т.д + 1„, гдеKPT output per each 2 pulses. The output sequence of the controlled divider 7, whose pulses due to internal delays are late in relation to the corresponding pulses of the output sequence of the reference generator 1 by the time tud, goes to the D input of the trigger 8. To the clock input ( The C input) from which the output of the first delay element 5 enters the sequence of the impulse converter 4 can consist of a reference oscillator 1, which is delayed from or in series “ t, td + 1 „, where
блока управлени , линии задержки, делите- подготовки D-триггера 8. Такимcontrol block, delay lines, D-trigger d-preparation 8. Thus
л частоты и фильтра нижних частот, ли-образом обеспечиваетс устойчивое формибо из последовательно соединенных посто н-рование выходного сигнала D-триггера 8.l frequency and low-pass filter, whether-a stable form of the consistently connected constant-output of the output signal of the D-flip-flop 8 is provided.
ного запоминающего устройства, цифроана-Равномерна последовательность частоты логового преобразовател и фильтра нижних до ,, задержанна на (т, + тг) относительно частот (на чертеже не показаны).a digital storage device, a digital-even sequence of the frequency of the logic converter and the lower filter to, delayed by (t, + m) relative to frequencies (not shown in the drawing).
Принцип действи цифрового синтезатора частот основан на том, что количество разр дов п кода Кф, необходимого дл работы функционального преобразовател 4, меньвыходнои последовательности опорного генератора 1, формируетс на выходе второго элемента задержки б (вносима им задержка Т2 равна времени задержки переключени D-триггера 8) и поступает на таквыходнои последовательности опорного генератора 1, формируетс на выходе второго элемента задержки б (вносима им задержка Т2 равна времени задержки переключени D-триггера 8) и поступает на такше количества разр дов управл ющего кода 35 товый вход п-разр дного накапливающего Krtm+. с выходов блока формировани ко-сумматора 3. В каждом такте к содержимода 2. Обычно п не превыщает 8-10 разр дов , в то врем как величина (т + п), определ ема требуемым количеством синтезируемых частот, может достигать 32 и более - выхоца триггера 8 пос- разр дов. Разр дность накапливающего сум- 40 The principle of operation of the digital frequency synthesizer is based on the fact that the number of digits n of the Kf code necessary for the operation of the functional converter 4, fewer and one sequence of the reference oscillator 1, is formed at the output of the second delay element b (the delay T2 introduced by them is equal to the switching delay time of the D-flip-flop 8 ) and arrives at the same output sequence of the reference generator 1, is formed at the output of the second delay element b (the delay T2 introduced by it is equal to the switching delay time of the D-flip-flop 8) and enters t on the taksh number of control code bits 35 is the input input of the n-bit accumulator Krtm +. from the outputs of the co-adder 3 forming unit. In each clock cycle to the contents 2. Usually n does not exceed 8-10 bits, while the value (m + n) determined by the required number of synthesized frequencies can reach 32 and more 8 trigger trigger output. The bit depth of the accumulative sum is 40
матора 3 равна требуемой разр дности п„ ереноса «единица Полна емность накода фазы К,.. При этом на управл ющий вход накапливающего сумматора 3 поступаетMatora 3 is equal to the required bit size of the “transfer” unit. The fullness of the phase K code, .. In this case, the control input of the accumulating adder 3 is fed
му накапливающего сумматора 3 прибавл етс двоичное число КРП, если на вход переноса накапливающего сумпереноса «единица.The accumulator adder 3 is added with the binary number of the PKK if the unit transfer accumulation sum transfer is one.
капливающего сумматора 3 соответствует фазе 2SV7Q, где Q - целое число, определ е„мое конкретной структурой функциональнодами управл ющего кода Число возможных 5 преобразовател 4. Поэтому на каждомof the cumulative adder 3 corresponds to the phase 2SV7Q, where Q is an integer determined by a specific structure by the functionality of the control code Number of possible 5 converters 4. Therefore, on each
OiTOiiQLJTJtJl/i no К-VМгтппгчпч/исшигт OiTOiiQLJTJtJl / i no K-VMgtppgchpch / ishigt
такте фаза синтезируемого колебани увеличиваетс на фо 2jfKFn/Q-2 или на ф| 2jr(Kp,+ l)/Q-2 .During the cycle, the phase of the synthesized oscillation is increased by pho 2jfKFn / Q-2 or f | 2jr (Kp, + l) / Q-2.
В течение цикла работы синтезатора, т.е. 2( тактов (Тц 2 + Ьт) с выхода пульсы. В эти такты к содержимому накап- 50 О-триггера 8 поступает X, 2.Кг. «еди- ливающего сумматора 3 прибавл етс не ) и Хо During the synthesizer cycle, i.e. 2 (cycles (TC 2 + Lt) from the output of the pulses. In these cycles, the content of the NAPP-50 O-flip-flop 8 receives X, 2.Kg. "Single-part adder 3 is not added) and Ho
Крп, а (Крп + 1), за счет чего средн . v тм/иKRP, a (KRP + 1), due to which the average. v tm / i
скорость накоплени кода фазы и синтезируема частота повыщаютс .the rate of accumulation of the phase code and the synthesized frequency increase.
Формирование корректирующей последовательности выполн ет управл емый делитель 7. D-триггер 8 служит дл обеспечекод Kf/i, образованный п старшими разр значений кода Крл - 2. Дл получени нужного количества синтезируемых частот на вход переноса накапливающего сумматора 3 в oпpeдeлeV ныe тактовые моменты подаютс корректирующие единичные имниц ( из каждых Г ) и ло 2 () «нулей. Тогда XQ раз фаза увеличиваетс на фо и Х: раз - на ф. Полна фаза за цикл равнаCorrective sequence is formed by controlled divider 7. D-flip-flop 8 serves to provide the Kf / i code formed by the higher bits of the CRL code-2 values. Correcting the required number of synthesized frequencies to the transfer input of accumulating adder 3 single letters (of every T) and lo 2 () “zeros. Then XQ times the phase is increased by ph and X: times by f. Full phase per cycle equals
Ф F
Фохо + ф,х, - -2 (2- Кг4+ Foho + f, x, - -2 (2- Kg4 +
ни длительности корректирующих импуль- -fK ).2S- v сов, равной длительности тактового интер- у Q л . вала Тг. Первый и второй элементы задержки 5 и 6 компенсируют задержки в управл емом делителе частоты 7 и D-тригге- ре 8, обеспечива необходимое временное соответствие сигналов.nor the duration of the corrective impulse -fK) .2S- v ows, equal to the duration of the clock interval, QL. shaft tg. The first and second delay elements 5 and 6 compensate for the delays in the controlled frequency divider 7 and D-flip-flop 8, providing the necessary temporal correspondence of the signals.
Блок формировани кода 2 вырабатывает (т + п)-разр дный код частоты Кр.The code forming unit 2 generates a (m + n) -disc code for the frequency of Cr.
Очевидно Кр Кр„ + . Равномерна последовательность с частотой т поступает на тактовый вход ш-разр дногоObviously Kr Kr „+. Uniform sequence with frequency t arrives at the clock input of w-bit
управл емого делител 7, который под действйем управл ющего кода Kfm преобразует ее в неравномерную последовательность со средней частотойcontrolled divider 7, which under the action of the control code Kfm converts it into an uneven sequence with a medium frequency
FCP-klKbsFCP-klKbs
I ср I cf
отfrom
пропуска на выход Крт импульсов из каждых 2. Выходна последовательность управл емого делител 7, импульсы которой из-за внутренних задержек запаздывают по отнощению к соответствующим импульсам выходной последовательности опорного генератора 1 на врем туд, поступает на D-вход триггера 8. На тактовый вход (С-вход) которого с выхода первого элемента задержки 5 поступает последовательность импуль опорного генератора 1, задержанна отРавномерна последовательность частоты ,, задержанна на (т, + тг) относительно KPT output per each 2 pulses. The output sequence of the controlled divider 7, whose pulses due to internal delays are late in relation to the corresponding pulses of the output sequence of the reference generator 1 by the time tud, goes to the D input of the trigger 8. To the clock input ( C-input) from which the output of the first delay element 5 receives a sequence of impulses of the reference generator 1, delayed from the Uniform frequency sequence, delayed by (t, + n) relative to
выходнои последовательности опорного генератора 1, формируетс на выходе второго элемента задержки б (вносима им задержка Т2 равна времени задержки переключени D-триггера 8) и поступает на тактовый вход п-разр дного накапливающего сумматора 3. В каждом такте к содержимотовый вход п-разр дного накапливающего сумматора 3. В каждом такте к содержимо - выхоца триггера 8 пос- the output sequence of the reference oscillator 1, is formed at the output of the second delay element b (the delay T2 introduced by it is equal to the switching delay time of the D-flip-flop 8) and is fed to the clock input of the n-bit accumulating adder 3. In each clock cycle the content input of the n-bit accumulating adder 3. In each cycle to the content - the trigger of the trigger 8 is
му накапливающего сумматора 3 прибавл етс двоичное число КРП, если на вход переноса накапливающего сумВ течение цикла работы синтезатора, т.е. 2( тактов (Тц 2 + Ьт) с выхода О-триггера 8 поступает X, 2.Кг. «еди- ) и Хо the accumulator adder 3 is added to the binary number of the PKK if the sum accumulator is input to the transfer input During the synthesizer cycle, i.e. 2 (cycles (TC 2 + b) from the output of the O-flip-flop 8 enters X, 2.Kg. “One-) and Ho
. v тм/и. v tm / i
ниц ( из каждых Г ) и ло 2 () «нулей. Тогда XQ раз фаза увеличиваетс на фо и Х: раз - на ф. Полна фаза за цикл равнаnits (out of every T) and lo 2 () “zeros. Then XQ times the phase is increased by ph and X: times by f. Full phase per cycle equals
Ф F
Фохо + ф,х, - -2 (2- Кг4+ Foho + f, x, - -2 (2- Kg4 +
Такому фазовому набегу за врем Ти соответствует средн частотаSuch a phase shift in time Ti corresponds to the average frequency
2rK,f. д-2 Г2 ° -)2rK, f. d-2 G2 ° -)
JT-KFJT-KF
g.2teitn.-)g.2teitn.-)
На основе информации, поступающей с выхода накапливающего сумматора 3, функциональный преобразователь 4 формирует аналоговый сигнал заданной формы. В зависимости от типа примен емого функционального преобразовател эта информаци может состо ть из кода фазы Кф, кода частоты Kfn и сигнала переполнени Р в любых сочетани х.Based on information from the accumulator adder 3, the functional converter 4 generates an analog signal of a given shape. Depending on the type of functional converter used, this information may consist of the phase code Kf, the frequency code Kfn, and the overflow signal P in any combination.
Корректирующа последовательность, подаваема на вход переноса накапливающего сумматора 3, формируетс управл емым делителем 7 с некоторыми ощибками. Импульс на вход переноса может прийти несколько раньще или позже, чем это необходимо дл точного формировани кода фазы Кф. Эти ощибки привод т к по влению ощибо вычислени кода фазы Кср, которые циклически повтор ютс . Длина каждого цикла тактов.The correction sequence supplied to the transfer input of the accumulating adder 3 is generated by a controlled divider 7 with some errors. The impulse to the transfer input can come a little earlier or later than is necessary for the exact formation of the code of the phase Kf. These errors lead to the appearance of an error in the calculation of the code for the Kcp phase, which are cyclically repeated. The length of each cycle cycles.
При соответствующем выборе алгоритма работы управл емого делител 7 величина ошибок достаточно мала. Если эта величина не превышает q единиц младще- го разр да, то точный р-разр дный выходной код фазы может быть получен при использовании (р+Ч)-разр дного накапливающего сумматора 3. Предельна частота тактировани накапливающего сумматора уменьшаетс с ростом числа разр дов, что св зано с уменьшением быстродействи вход щего в его состав комбинационного сумматора. Поэтому диапазон синтезируемых частот расшир етс с уменьшением разр дности используемого накапливающего сумматора. Управл емые делители частоты при соответствующей реализации работоспособны на более высоких частотах, чем накапливающие сумматоры, выполненные на той же элементной базе, и их быстро5With an appropriate choice of the algorithm of the controlled divider 7, the magnitude of the errors is rather small. If this value does not exceed q junior-bit units, then an exact p-bit output phase code can be obtained by using a (p + H) -discharge accumulating adder 3. The maximum clocking frequency of the accumulating adder decreases with increasing number of bits , which is associated with a decrease in the speed of the combinational adder included in its composition. Therefore, the range of synthesized frequencies expands with decreasing size of the accumulating adder used. Controlled frequency dividers, when implemented appropriately, are operable at higher frequencies than accumulative adders, performed on the same element base, and their fast5
действие на диапазон синтезируемых частот практически не вли ет.the effect on the synthesized frequency range has virtually no effect.
В предлагаемом устройстве за счет умень- щени требуемой разр дности накапливающего сумматора расшир етс диапазон синтезируемых частот. Например, дл получени 2 частот можно использовать не 32-х, а 8-разр дный накапливающий сумматор.In the proposed device, by reducing the required size of the accumulating adder, the range of synthesized frequencies is expanded. For example, to get 2 frequencies, you can use not 32, but an 8-bit accumulating adder.
В качестве управл емого делител 7 может быть использована, например, микро- 0 схема К 155 ИЕ 8, а блок формировани кода 2 может быть выполнен в виде переключателей и преобразователей кодов.As a controllable divider 7, for example, micro 0 K 155 IE 8 circuit can be used, and the code forming unit 2 can be made in the form of switches and code converters.
Таким образом, основное преимущество цифрового синтезатора частот заключаетс в расширении диапазона синтезируемых частот и его применение позвол ет на основе метода пр мого синтеза, обуславливающего высокую скорость переключени частот, решать задачи, ранее разрешимые лишь методами косвенного синтеза частот.Thus, the main advantage of the digital frequency synthesizer lies in expanding the range of synthesized frequencies and its use allows us to solve problems previously solved only by indirect frequency synthesis methods, based on the method of direct synthesis, which causes a high frequency switching frequency.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853887512A SU1290470A1 (en) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | Digital frequency synthesizer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853887512A SU1290470A1 (en) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | Digital frequency synthesizer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1290470A1 true SU1290470A1 (en) | 1987-02-15 |
Family
ID=21174308
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853887512A SU1290470A1 (en) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | Digital frequency synthesizer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1290470A1 (en) |
-
1985
- 1985-04-22 SU SU853887512A patent/SU1290470A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Гнашек Ю., Р. Справочник по цифро- аналоговым и аналого-цифровым преобразовател м. Изд-во Радио и св зь, 1982, с. 255- 259. Авторское свидетельство СССР № 1157641, кл. Н 03 В 19/00, 05.12.83. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101958711B (en) | Digital phase-locked system with dithering pulse-width modulation controller | |
US9735787B2 (en) | Frequency synthesizer with dynamic phase and pulse-width control | |
TWI322376B (en) | Random data generator igital frequency jittering circuit with random data generator and methods thereof | |
JP3986572B2 (en) | Frequency multiplier | |
JPH03253108A (en) | Direct digital synthesizer and signal generation | |
US7188131B2 (en) | Random number generator | |
JPH0683067B2 (en) | Frequency divider | |
SU1290470A1 (en) | Digital frequency synthesizer | |
US7071787B2 (en) | Method and apparatus for the reduction of phase noise | |
JP2754170B2 (en) | Phase adjustable programmable frequency timing generator | |
US4210776A (en) | Linear digital phase lock loop | |
RU2718461C1 (en) | Digital computing synthesizer of frequency-modulated signals | |
JPS60233935A (en) | Phase synchronizing loop | |
RU2788980C1 (en) | Measuring generator of paired pulses | |
RU2204196C2 (en) | Digital synthesizer of phase-modulated signal | |
RU2795263C1 (en) | Paired arbitrary signal generator | |
RU2756971C1 (en) | Digital computing synthesizer for information transmission | |
SU1621170A2 (en) | Direct-action digital frequency synthesizer | |
RU2223597C1 (en) | Digital frequency synthesizer | |
SU1107260A2 (en) | Digital frequency synthesizer | |
JP3578943B2 (en) | Delay generator and frequency synthesizer and multiplier using the delay generator | |
JPH09261015A (en) | Frequency variable pulse waveform generating circuit | |
RU2262190C1 (en) | Digital frequencies synthesizer | |
JP2000278048A (en) | Frequency synthesizer | |
SU1185563A1 (en) | Sweep-frequency harmonic oscillator |