SU1626383A1 - Дробно-пропорциональный преобразователь частот - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике Цель изобретени  - повышение спектраль ной чистоты выходных колебаний за счет уменьшени  помех дробности. Дробно-пропорциональный преобразователь частот содержит накапливающий сумматор (НС) 1. многофазный накапливающий сумматор (МНС) 2. первый, второй N-й управл емые делители 3i. 32 Зм, первый, второй. .. , N-й фазовые детекторы 4i, 424м, сумматор 5, фильтр 6 нижних частот, управл емый генератор 7. При этом ОДНС 2 выполнен в виде N НС, каждый из которых содержит мультиплексор, регистр, сумматор кодов, логический элемент И, блок посто нной пам ти . Цель достигаетс  тем, что за счет применени  N фазовых детекторов 4i, 424ы низкочастотна  паразитна  составл юща  на их выходах будет в N раз MCHI ше. чем в случае использовани  лишь одного г.азово- го детектора 4i. При этом амплиту„.о паразитной составл ющей на входе управл емого генератора 7 будет также в N раз меньше. 5 ил. (Л С L о ю о со оо CJ ь

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в приемопередающей и измерительной аппаратуре.

Цель изобретени  - повышение спектральной чистоты выходных колебаний за счет уменьшени  помех дробности.

На фиг. 1 представлена структурна  электрическа  схема дробно-пропорционального преобразовател  частот; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы; на фиг. 3 - пример реализации многофазного накапливающего сумматора; на фиг. 4 - временные диаграммы его работы; на фиг. 5 - пример реализации накапливающего сумматора.

Дробно-пропорциональный преобразователь частот содержит накапливающий сумматор (НС) 1, многофазный накапливающий сумматор (МНС) 2 первый, второй

N-й управл емые делители 3i,32Зм. пер-

вый, второйN-й фазовые детекторы

4-|,424м,сумматор 5, фильтр 6, нижних частот , управл емый генератор 7. МНС содержит первый, второйN-й НС 81,8г,...,8м.

НС содержит мультиплексор 9, регистр 10, сумматор 11 кодов, логический элемент И 12, блок посто нной пам ти (БПП) 13.

Дробно-пропорциональный преобразователь частот работает следующим образом .

Выходна  частота дробно-пропорционального преобразовател  частот определ етс  соотношением , где К - входное число, ft тактова  частота. На фиг 2 приведены временные диаграммы работы дл  К-

2 -т - 10,012 и числа фаз . В данном

случае НС 1 и МНС 2 одноразр дные, Кцел - 102, Кдр.ст. 0, Кдр мл 1. На фиг. 2а показана тактова  последовательность, поступающа  на тактовый вход дробно-пропорционального преобразовател  частот.

С тактовой частотой ft в НС 1 производитс  суммирование числа Кдр мл со своим содержимым,, значени  суммы и импульсы переноса НС показаны соответственно на фиг. 26,в. В МНС 2 с той же тактовой частотой производитс  накопление числа Кдр С . с учетом сигнала переноса от НС 1. МНС 2 вырабатывает N сигналов переноса, сдвину- тых один от носигельно другого (фиг.2г.д).

В отсутствии сигнала переноса на выходе МНС 2 в первом, второмN-м управл емом делителе 3i,32Зы производитс 

деление выходного сигнала (фиг.2е), посту- лающего на тактовый вход первого, второго N-ro управл емых делителей 3i,32

Зм, в число раз, равное Кцел. Вырабатываемые МНС 2 сигналы переноса поступают на управл ющий вход каждого из первого, второго N-ro управл емых делителей

3i,32SN и увеличивает его коэффициент

делени  на единицу, после чего вновь устанавливаетс  прежний коэффициент делени . Выходные сигналы первого, второго

N-ro управл емых делителей Зт, 32SN показаны на фиг. 2ж,з.

В первом, втором N-м фазовых детекторах 4i, 42, ..., AN сигналы с выхода соответственно первого, второго N-ro

управл емых делителей 3i, 32Зм сравниваютс  по фазе с тактовой частотой. Сигналы фазовых рассогласований (фиг.2и,к) с выходов соответствующих первого згорогоN-ro фазовых детекторов 4i, 24м

поступают на входы сумматора 5. Посто нна  составл юща  фазовых рассогласований возрастает на выходе сумматора 5 в N раз, а переменна  (низкочагтотна ) усредн етс  за счет сдвига фаз (фиг.2л).

Высокочастотные пульсации выходного сигнала сумматора 5 устран ютс  ром 6. Сигнал с выхода фильтра 6 поступает на управл емый генератор 7.

МНС 2 содержит N НС 8г SN с соответственно параллельно соединенными гхода- ми переноса, числовыми входами, тактовыми входами и вводами установки - выходы переноса N НС 8г8м  вл ютс  выходами МНС 2.

Нл фиг. 4 показаны временные ди гром- мы работы МНС 2 дл  случа , когда число его фаз равно четырем, а старшие разр ды дробной части входного числа равно) нулю. Перед началом работы МНС импульсом от внешнею генератора, подаваемым на сход установки (фиг.4а), в каждый НС производитс  установка числа 1-1, где i - номер Нг

(i 1,2 N). В последующей работе

установки МНС 2 не используетс . На аходь всех N НС 8г 8и поступает одно и то же число, тактовые импульсы (фиг.46) и сигнал п-греноса с НС 1 (фш.4в). С тактовой частотой во всех N НС пооизводитс  суммирование поступающего на числовой вход числа со своим содержимым с учетом переноса от НС 1. Текущие значени  умм v переносов N НС SI-SN покованы на ф1 -. 4г-л соответственно.

На фиг. 5 показан пример реалис.- цш- одного из N НС . выход переноса сумматора 11 соединен с первым вх дом логического элемента И 12. Вхо  переноса и вход второго числа сумматора 11  вл ютс  соответственно входом переноса и числовым входом НС 8iBN. Второй вход мулотиплексора 9 соединен с выходом БПП 13, л котором содержитс  число 1-1, записываемое в регистр 10 сигналом на его тактовом входе при по влении импульса на упрапп ющем входе мультиплексора 9 1-го НС 8iBN. Управл ющий вход мультиплексора 9  вл етс  входом установки в каждом

из НС 8iSN. Дл  гарантированной записи

числа с выхода БПП 13 на регистр 10 длительность импульса на входе установки мультиплексора 9 должна быть больше периода сигнала на тактовом входе регистра 10. После записи числа в последующей работе каждого из N НС 81SN мультиплексор 9 соедин ет числовой вход регистра 10 с выходом суммы сумматора 11. Параллельно соединенные тактовый вход регистра 10 и второй вход логического элемента И 12  вл ютс  тактовым входом соответствующего из N НС 8i8м. Выход логического

элемента 12  вл етс  выходом переноса со

ответственно N-ro НС 8i8м. С тактовой

частотой, поступающей на вход, в суммато ре 11 производитс  суммирование содер жимого регистра 10 с внешним числом поступающим на числовой вход с учетом сигнала переноса. Полученна  сумма вновь заноситс  в регистр 10. Логический элемент И 12 производит тактирование сигнала переполнени  сумматора 11

НС 1 (фиг.1) может иметь такую же схему как и любой из N НС 818rj Однако в

НС 1 нет необходимости в записи чиста перед началом работы, поэтому в нем мо/чет отсутствовать-БПП 13 и мультиплексор 9 , а выход суммы сумматора 19 непосредственно соедин етс  с числовым входом регистра IO

Не каждый из N НС 81, .,8u  вл етс  цифровым эквивалентом интегратора, поэ тому число ь каждом из N НС 8-i 8м будет измен тьс  по линейному закону, а с учетом конечной емкости накапливающего сумматора - пилообразно. Пилообразный вид будет иметь и низкочастотна  паразитна  составл юща  напр жени  на выходе каждого из N фазовых детекторов 4iAN. Однако их амплитуда будет в N раз меньше, чем в случае использовани  лишь одного фазового детектора 4. Здесь учтено, что крутизна каждого фазового детектора 4i4ы

должна быть в N раз меньше, чтобы суммарна  крутизна всех фазовых детекторов 4i4м была такой же, как в случае использовани  лишь одного фазового детектора 4i. При этом амплитуда паразитной составл ющей на выходе сумматора 5 и на входе управл емого генератора 7 будет примерно в N раз меньше. Соответственно уменьшитс  паразитна  фазова  модул ци  выходного сигнала, который, таким образом, будет иметь меньшие искажени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Дробно-пропорциональный преобразователь частот, содержащий последовательно соединенные сумматор, фильГр нижних частот и управл емый генератор, первый управл емый делитель частоты,сильный вход которого подключен к выходу управл емого генератора, а также первый, второй М-й

   фазовые детекторы, выходы каждого из которых подключены к соответствующему входу сумматора, а первые входы первого, второго N-ro фазовых детекторов объединены и  вл ютс  тактовым входом дробно-пропорционального преобразовател  частот, отличающийс  тем, что. с целью повышени  спектральной чистоты выходных колебании за счет уменьшени  помех дробности, введены последовательно соединенные накапливающий сумматор и многофазный накапливающий сумматор, и второйN-й управл ющие делители частоты , при этом выходы первого, второго

   N-ro упрапл емьи делителей частоты подключены к вторым входам соответственно перво о, второго . , N го фазшюго детекто ра, первый, второй, , N и пылоды мною- фазного накапливающего гумг/г-торд соединены с управл ющими п«одами гоот

   ветственно nt oooro, второго ., N-ro у г . вл емых делителей частоты, кодовые входм которых объединены и ЯВЛЯЮГСР входом кода целой части коэффициента делени  дробно-пропорционального преобразовател 

   частоты, сигнальные входы второго, .. N-ro управл емых делителей частоты по/т- пюче- ны к выходу управл емого генератора, тактовые входы накапливающего сумматора и многофазного накапливающего сумматора

   соединены с тактовыми входами всех фазовых детекторов, кодовый вход накапливающего сумматора и кодовош вход многофазного накапливающего сумматора  вл ютс  соответственно входом кода

   младших разр дов дробной части и кода старших разр дов дробной части коэффициента делени  дробно-пропорционального преобразовател  частот.

   о)Ь

   Ј)SHC

   ОРИС

   г)Pi мне

   j)P2uuc

   e) r

   )УЛ1

   %)У u)Фл)1

   к)Фй2

   Л)Сил

   Г

   L

   С к г. d

   8

   иг. 3

   Z,

   Мультиплексор

   Регистр

   /2