SU1336231A1 - Цифровой синтезатор частоты с частотной модул цией - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике и обеспечивает уменьшение уровн  нелинейных искажений частотно-модулированных выходных колебаний. Цифровой синтезатор частоты содержит опорный генератор 1, фазовый модул тор 2, фазовый детектор 3, ключ 4, интегрирующий фильтр 5, сумматор 6 напр жений, управл емый генератор 7, делитель частоты с переменным коэф. делени  (ДЦКД) 8, регулируемый аттенюатор 9, интегратор 10, счетчики 11, 12 импульсов, фазовый компаратор 13, элемент И 14, источник напр жени  15 посто нного тока, источник модулирующего сигнала 16, управл емые аттенюаторы (УА) 17, 18 и датчик 19 кода частоты. Код с выхода датчика 19 кода устанавливает коэф. делени  ДПКД 8 пр мо пропорциональным выходной частоте, а коэф. передачи УА 17 - обратно пропорциональным выходной частоте. Счетчик 11 устанавливаетс  в «О, и начинаетс  режим настройки. По окончании переходного процесса по сигналу «I со счетчика 11 размыкаетс  ключ 4 и включаетс  источник напр жени  15. При этом частота управл емого генератора 7 сдвигаетс  на величину, пропорциональную напр жению источника напр жени  15. Установка коэф. передачи УА 18 производитс  при разомкнутой системе фазовой автоподстройки. 1 ил. (Л со со 05 ГО 00

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в качестве широкодиапазонного гетеродина приемника или возбудител  передатчика с широкополосной частотной модул цией.

Целью изобретени   вл етс  уменьшение уровн  нелинейных искажений частотно-модулированных выходных колебаний.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема цифрового синтезатора частоты с частотной модул цией.

Цифровой синтезатор частоты с частотной модул цией содержит опорный генератор 1, фазовый модул тор 2, фазовый детектор (ФД) 3, ключ 4, интегрируюший фильтр 5, сумматор 6 напр жений, управл емый генератор 7, делитель 8 частоты с неременным коэффициентом делени  (ДЦКД), регулируемый аттенюатор 9, интегратор 10, нервый 11 и второй 12 счетчики импульсов, фазовый компаратор (ФК) 13, элемент И 14, источник 15 напр жени  посто нного тока, источник 16 модулируюш,его сигнала, первый 17 и второй 18 управл емые аттенюаторы, датчик 19 кода частоты.

Цифровой синтезатор частоты с частотной модул цией работает следующим образом .

При установке частоты код с выхода датчика 19 кода устанавливает коэффициент делени  ДГЩД 8 пр мо пропорциональным выходной частоте, а коэффициент передачи первого управл емого аттенюатора 17 - обратно пропорциональным выходной частоте . При этом первый счетчик 11 устанавливаетс  в нулевое состо ние и на его пр мом выходе по вл етс  уровень «Лог. О и цифровой синтезатор частоты переходит в режим настройки. Уровень «Лог. О через элемент И 14 удерживает ключ 4 в замкнутом состо нии. Источник 15 напр жени  в выключенном состо нии. Одновременно уровень «Лог. 1 с инверсного выхода первого

ff - частота

те с уровнем «Лог. 1 с пр мого выхода ФК 13 через элемент И 14 размыкает ключ 4 и включает источник 15 напр жени . В результате чего на вход управлени  управл е мого генератора 7 через сумматор 6 нар ду с напр жением Е,, выработанным системой фазовой автоподстройки дл  установленной частоты f, действует также напр жение лЕ с выхода источника 15 напр жени , и частота управл емого генератора 7 сдви10 гаетс  на величину дГ, равную произведению значени  крутизны характеристики Sy управл емого генератора 7 на величину/цЕ , т. е.д , что приводит к по влению между сигнальными входами ФК, 13 разнос15р if р

ти частот л г г,,, где

опорного генератора 1.

Одновременно уровень «Лог. О с инверсного выхода первого счетчика 11 снимает установку нул  с ФК 13 и второго .счетчика 12,в результате чего ФК 13 начинает следить за набегом разности фаз импульсов на своих сигнальных входах.Второй счетчик 12 начинает счет числа опорных импульсов . В момент набега заданной разности фаз лф (за интервал времени ut с момента сн ти  установки нул ) ФК 13 выдает на инверсном выходе уровень «Лог. 1, который фиксирует состо ние ФК 13, запрещает даль нейший счет второго счетчика 12 и включает источник 16 модулирующего сигнала. Код с выхода второго счетчика 12 устанавливает коэффициент передачи второго управл емого аттенюатора 18 пр мо пропорциональным этому коду, и цифровой синтезатор частоты из режима настройки переходит в рабочий режим.

Из соотношений A(f At-AF; ЛР

20

25

30

35

-. F

ДИМ, что

л ЗуЛЕу

и it NTo нахонакапливаемое вторым

число N,

счетчика 11 устанавливает в нулевое состо - счетчиком 12 при установке частоты f, опре- ние второй счетчик 12 и ФК 13. Уровень «Лог. О с второго выхода ФК 13 выключает источник 16 модулирующего сигнала.

В кольце фазовой автоподстройки происдел етс 

соотношением

N AEv

fL

У Sy где д Еу -величины посто нные.

Учитыва , что коэффициент передачи первого управл емого аттенюатора 17 устанавливаетс  равным 1/kf, где, k- коэффициент пропорциональности, девиа ци  частоты на выходе цифрового синтезатора частоты при амплитуде модулирующего напр жени  UH 50 без учета вли ни  кольца фазовой автоподстройки равна

45

Учитыва , что коэффициент передачи первого управл емого аттенюатора 17 устанавливаетс  равным 1/kf, где, k- коэффициент пропорциональности, девиа ци  частоты на выходе цифрового синтезатора частоты при амплитуде модулирующего напр жени  UH 50 без учета вли ни  кольца фазовой автоподстройки равна

if- IIf C ITй Р

Д1„ - и„. by - и„ -ДЁ:.

ходит процесс установлени  частоты и разность фаз входных сигналов ФД 3 и ФК 13 благодар  наличию в кольце фазовой автоподстройки интегрирующего фильтра 5 стремитс  к нулю, а первый счетчик 11 с момента окончани  действи  импульсной команды установки нул  начинает счет опорных тактовых импульсов. Емкость первого счетчика 11 выбирают такой, что врем  его заполнени  больще или равно времени установлени  частоты с заданной точностью.

После окончани  переходного процессат. е. не зависит от значени  выходной частоустановлени  частоты на пр мом выходе пер- 55 ты | и крутизны характеристики управл е- вого счетчика 11 по вл етс  уровень «Лог. мого генератора 7 и определ етс  посто нны- который запрещает дальнейший счет и вмес-ми величинами.

ff - частота

те с уровнем «Лог. 1 с пр мого выхода ФК 13 через элемент И 14 размыкает ключ 4 и включает источник 15 напр жени . В результате чего на вход управлени  управл емого генератора 7 через сумматор 6 нар ду с напр жением Е,, выработанным системой фазовой автоподстройки дл  установленной частоты f, действует также напр жение лЕ с выхода источника 15 напр жени , и частота управл емого генератора 7 сдви0 гаетс  на величину дГ, равную произведению значени  крутизны характеристики Sy управл емого генератора 7 на величину/цЕ , т. е.д , что приводит к по влению между сигнальными входами ФК, 13 разнос5р if р

ти частот л г г,,, где

опорного генератора 1.

Одновременно уровень «Лог. О с инверсного выхода первого счетчика 11 снимает установку нул  с ФК 13 и второго .счетчика 12,в результате чего ФК 13 начинает следить за набегом разности фаз импульсов на своих сигнальных входах.Второй счетчик 12 начинает счет числа опорных импульсов . В момент набега заданной разности фаз лф (за интервал времени ut с момента сн ти  установки нул ) ФК 13 выдает на инверсном выходе уровень «Лог. 1, который фиксирует состо ние ФК 13, запрещает дальнейший счет второго счетчика 12 и включает источник 16 модулирующего сигнала. Код с выхода второго счетчика 12 устанавливает коэффициент передачи второго управл емого аттенюатора 18 пр мо пропорциональным этому коду, и цифровой синтезатор частоты из режима настройки переходит в рабочий режим.

Из соотношений A(f At-AF; ЛР

0

5

0

5

-. F

ДИМ, что

л ЗуЛЕу

и it NTo нахонакапливаемое вторым

число N,

счетчиком 12 при установке частоты f, опре-

четчиком 12 при установке частоты f, опре-

ел етс 

соотношением

N AEv

fL

У Sy где д Еу -величины посто нные.

Учитыва , что коэффициент передачи первого управл емого аттенюатора 17 устанавливаетс  равным 1/kf, где, k- коэффициент пропорциональности, девиа ци  частоты на выходе цифрового синтезатора частоты при амплитуде модулирующего напр жени  UH без учета вли ни  кольца фазовой автоподстройки равна

if- IIf C ITй Р

Д1„ - и„. by - и„ -ДЁ:.

Вли ние кольца фазовой автоподстройки осуществл етс  одновременной частотной модул цией опорных импульсов при помощи фазового модул тора 2 и интегратора 10 и сопр жением каналов модул ции на одной из частот цифрового синтезатора частоты по минимуму нелинейных искажений моудлиро- ванного колебани  при помощи регулируемого аттенюатора 9 во врем  регулировки цифрового синтезатора частоты.

При использовании непосредственной частотной модул ции колебаний опорного генератора 1 диапазон частот модулирующего сигнала может быть выбран, начина  с напр жени  посто нного тока.

Дестабилизирующее вли ние изменени  частоты среза системы фазовой автоподстройки устран етс  тем, что установка коэффициента передачи второго управл емого аттенюатора 18 производитс  в услови х разомкнутой системы фазовой автоподстройки и позвол ет,таким образом, обеспечить достаточно высокую точность сопр жени  каналов модул ции в пределах практически неограниченного частотного диапазона независимо от характера нелинейности, разбросов и уходов характеристики управлени  управл емого генератора 7.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Цифровой синтезатор частоты с частотной модул цией, содержащий последовательно соединенные управл емый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом делени  и фазовый детектор, последовательно соединенные опорный генератор и фазовый модул тор, выход которого соединен с другим входом фазового детектора, интегратор , последовательно соединенные источник модулирующего сигнала и первый управл емый аттенюатор, второй управл емый аттенюатор и интегрирующий фильтр, при этом управл ющий вход первого управл емого аттенюатора объединен с управл ющим входом делител  частоты с переменным коэффициентом делени  и подключен к информационному выходу датчика кода частоты, от0

   5

   0

   5

   0

   5

   0

   личающийс  тем, что, с целью уменьщени  уровн  нелинейных искажений частотно-модулированных выходных колебаний, в него введены последовательно соединенные фазовый компаратор, элемент И, источник напр жени  посто нного тока и сумматор напр жений , также введены ключ, регулируемый аттенюатор, первый счетчик импульсов и второй счетчик импульсов, выход которого соединен с управл ющим входом второго управл емого аттенюатора, сигнальный вход которого объединен с сигнальным входом регулируемого аттенюатора и подключен к выходу первого управл емого аттенюатора, выход регулируемого аттенюатора соединен с входом интегратора, входы установки нул  фазового компаратора и второго счетчика импульсов объединены и соединены с инверсным выходом первого счетчика импульсов , вход установки нул  которого подключен к импульсному выходу датчика кода частоты, тактовый вход первого счетчика импульсов объединен с тактовым входом второго счетчика импульсов и с первым сигнальным входом фазового компаратора и подключен к выходу фазового модул тора, второй вход элемента И объединен с входом запрета счета первого счетчика импульсов и подключен к пр мому выходу первого счетчика импульсов, первый и второй входы и выход ключа соединены соответственно с выходом фазового детектора, инверсным выходом элемента И и с входом интегрирующего фильтра, выход которого подключен к второму входу сумматора напр жений, третий вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго управл емого аттенюатора и управл ющим входом управл емого генератора, вход включени  источника модулирующего сигнала объединен с входом запрета фазового компаратора и с входом запрета счета второго счетчика импульсов и подключен к инверсному выходу фазового компаратора, второй сигнальный вход которого соединен с выходом делител  частоты с переменным коэффициентом делени , а выход интегратора соединен с модулирующим входом фазового модул тора.