SU555534A1 - Синтезатор чатоты - Google Patents

Description

(54) СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ

1

Изобретение относитс  к радиотехнигке и может использоватьс  в устройствах синтеза частот.

Известен синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные опорный гене- 5 ратор, делитель частоты с посто нным коэффициентом делени , первый ключ, фазовый детектор, устройство пам ти, фильтр нижних частот, управл емый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом делени  Ю и второй ключ, выход которого подключен ко второму входу фазового детектора, а также различитель знака частотной ошибки, первый и второй входы которого соединены соответ ственно с выходами делителей частоты с пе-15 ременным и посто нным коэффициентом делени , первый и второй выходы различител  знака частотной ошибки подключены к соответствующим входам устройства управлени , первый и второй выходы устройства управле-20 НИН соединены соответственно со вторым входом второго ключа и со вторым входом перового ключа, при этом первый инверсный выход устройства управлени  соединен со вторым входом устройства пам ти ij .25

Однако известный синтезатор частот имеет недостаточное быстродействие.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные опорный генератор и делитель частот с посто нным коэффициентом делени , первый ключ, фазовый детектор , устройство пам ти, фильтр нижних частот , управл емый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом делени  и второй ключ, выход которого подключен к второму входу фазового детектора, а также различитель знака частотной ошибки, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами делителей частоты с переменным и посто нным коэффициентом делени , первый и второй выходы различител  знака частотной ошибки подключены к соответствующим входам устройства управлени , первый и второй входы устройства управлени  соединены соответственно с вторым входом второго ключа и с вторым входом первого ключа, при этом первый инверсный выход устройства управлени  соединен со вторым входом устройства пам ти и с первым

входом первого элемента совпадени  импупьсов сброса, вь}ход которого подсоединен к установочному входу делител  частоты с пе ременным коэффициентом делени , а второй инверсный выход устройства управлени  подключен к первому входу второго элемента совпадени  импульсов сброса ,

Однако известный синтезатор частот также имеет недостаточное быстродействие.

Цель изобретени  - повышение быстродей стви .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в синтезаторе частот, содержащем последовательно соединенные опорный генератор, делитель частоты с посто нным коэффициен- том делени , первый ключ, фазовый детектор устройство пам ти, фильтр нижних частот, управл емый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом делени  и второй ключ, выход которого подключен к ВТОрому входу фазового детектора, а также различитель знака частотной ошибки, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами делителей частоты с переменным и посто нным коэффициентом де- лени , первый и второй выходы различител  знака частотной ошибки подключены к соответствующим входам устройства управлени , первый и второй выходы устройства управлени  соединены соответственно с вторым входом второго ключа и со вторым входом первого ключа, при этом первь{й инверсный выход устройства управлени  соединен со вторым входом устройства пам ти и с первым входом первого элемента совпадени  импульсов сброса, выход которого подсоединен к установочному входу делител  частоты с переменным коэффициентом делени , а второй инверсный выход устройства управлени  подключен к первому входу второго элемента совпадени  импульсов сброса, выходы делител  частоты с переменным коэффициентом делени  и делител  частоты с посто нным коэффициентом делени  дополнительно соединены со вторыми входами соот- ветственно второго и первого элементов совпадени  импульсов сброса, а выход второго элемента совпадени  имиульсов сброса соединен с установочным входом делител  частоты с посто нным коэффициентом делени .

На чертеже изобршжена структурна  электрическа  схема предлагаемого синтезатора частот.

Синтезатор частот содержит последовательно соединенные опорный генератор 1, делитель частоты 2 с посто нным коэффициентом делени , первый ключ 3, фазовый детектор 4, устройство пам ти 5, фипьтр чижних ч стот ШЧ/6, управл емый гене-

ратор 7, делитель частоты 8 с переменным коэффициентом делени  и второй ключ 9, выход которого подключен к второму входу фазового детектора 4, а также различитель 10 знака частотной ошибки, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами делителей частоты 2 и 8, первый и второй выходы различител  10 знака подключены к соответствующим входам устройства управлени  11, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым входом первого ключа 3 и с вторым входом второго ключа 9. При этом первый инверсный выход 12 устройства управлени  11 соединен с вторым входом устройства пам ти 5 и с первым входом первого элемента совпадени  13 импульсов сброса, выход которого подсоединен к установочному входу делител  частоты 8, а второй инверсный выход 14 устройства управлени  11 подключен к первому входу второго элемента совпадени  15 импульсов сброса , выходы делителей частоты 2 и 8 дополнительно соединены с вторыми входами соответственно второго 15 и первого 13 эл&ментов совпадени  импульсов сброса, а выход второго элемента совпадени  15 соед&нен с установочным входом делител  частоты 2.

Синтезатор частот работает следующим образом.

Пусть, например, на первом и втором выходах устройства управлени  11 действуют напр жени , следовательно, первый и второй ключи 3 и 9 включены, устройство пам ти 5 разблокировано, а частота управл емого генератора 7, поделенна  делителем частоты 8 с переменным коэффициентом делени , больше частоты опорного генератора 1, поделенной делителем частоты 2 с посто нным коэффициентом делени . При этом начальна  расстройка больше полосы захвата, но меньше полосы удержани . В этом случае создаютс  такие ситуации, когда в промежутке времени между двум  импульсами с выхода делител  частоты 2 действуют два импульса с выхода делител  частоты 8, второй из этих импульсов приводит к срабатыванию различител  знака 10 и на его первом выходе по вл етс  импульс, который действует на входы 16 и 17 устройства управлени  11. В результате на первом выходе и первом инверсном выходе 12 устройства управлени  11 устанавливаетс  соответственно нулевое и некоторое конечное напр жение . При нулевом напр жении на первом выходе размыкаетс  ключ 9, а по вление напр жени  на первом инверсном выходе 12 приводит к блокированию устройства пам ти 5 и отпиранию первого элемента совпа-

дени  13 импульсов сброса по первому его входу. В результате напр жение на выходе устройства пам ти 5 устанавливаетс  равным нулю и напр жение на выходе фильтра нижних частот 6 быстро уменьшаетс , умень ша  частоту управл емого генератора 7. Одновременно выходные импульсы делител  частоты 2 проход т через первый элемент совпадени  13 на установочный вход делител  частоты, вызыва  сброс в исходное сое- то ние всех его  чеек счета. Таким образом на всем этапе быстрого уменьшени  частоты управл емого генератора 7 происходит синхронизаци  работы делител  частоты 8 с переменным коэффициентом делени  сигналом делител  частоты 2 с посто нным коэффициентом делени . При этом, поскольку цикл работы обоих делителей частоты начинаетс  одновременно, разность фаз между их выходными импульсами становитс  пропорционапьной уменьшающейс  разности час тот следовани  этих импульсов, В результате этого сразу после изменени  знака частотной ошибки начальное рассогласование по фазе становитс  благопри тным дл  захвата желаемой частоты.

После того как частота управл емого генератора 7 становитс  даже незначитель- но меньше желаемого значени , импульсы на выходе делител  частоты 8 не по вл5 ютс , поскольку сброс  чеек счета этого делител  частоты продолжаетс , а период заполнени  его  чеек счета больше периода следовани  импульсов с выхода делител  частоты 2 с посто нным коэффициентом делени . Поэтому на вход различител  10 знака частотной ошибки поступают только импульсы делител  частоты 2 и на его втором выходе по вл етс  импульс, который действует на первый вход включени  18 и второй вход выключени  19 устройства управлени  11. При нулевом напр жении на первом выходе вход 19 заблокирован и разблокировка его происходит с запаздыванием на врем , превышающее период повторени  импульсов на выходе делител  частоты 2 с посто нным коэффициентом делени  относи тельно момента времени установлени  некоторого конечного напр жени  на первом выходе. Учитыва  это, устройство управлени  11 срабатывает только по первому входу включени  18 и напр жение по вл етс  на его первом выходе, а на первом инверсном выходе 12 оно становитс  равным нулю . В результате второй ключ 9 включаетс , а первый, элемент совпадени  закрываетс , и, следовательно, восстанавливаетс  поток импульсов выборок на втором входе фаэрвого детектора 4 и прекращаетс  сброс 60

 чеек счета делител  частоты 8 с перемен- ным коэффициентом делени  по установочному входу. При этом выборки осушествл ют с  в начальном этапе формировани  пилообразного напр жени  фазового детектора 4, поскольку включению второго ключа 9 предшествовал сброс  чеек счета делител  частоты 8 и частота следовани  импульсов этого делител  частоты в рассматриваемый момен времени меньше частоты следовани  импульсов с выхода делител  частоты 2, Вследствие этого на выходе устройства пам ти 5 устанавливаетс  минимальное напр жение, а дл  компенсации большого превышени  частоты управл емого генератора 7 над желаемой частотой необходимо малое управл юшее напр жениво Кроме того, при замыкании второго ключа 9 разность частот сигналов на входах фазового детектора 4 минимальна. Таким образом, к моменту времени замыкани  контура регулировани  быстро создаютс  благопри тные дл  захвата начальные услови .

Дл  поддержани  этих начальных условий введено запаздывание в разбпокирование входов включени  16 и 19 устройства управлени  11. Необходимость введени  запаздывани  обусловлена тем, что после изменени  знака частотной ошибки на выходе различи- тел  знака 10 по вл етс  первый импульс и одновременно осуществл етс  сброс  чеек счета делител  частоты 8, а поскольку частота следовани  импульсов на выходе- делител  частоты 2 больше частоты следовани  импульсов на выходе делител  частоты 8, на выходе 20 различител  знака 10 по вл етс  второй импульс, действие которого при отсутствии запаздывани  в разблокировании входов 16 и 19 приводило бы к установке нулевого напр нгени  на втором выходе устройства зтгравлени  11 и, следовательно , к размыканию первого ключа 3, через который на вход фазового детектора 4 подаетс  опорный сигнал.

Поскольку в предлагаемом синтезаторе частот создаютс  и поддерживаютс  благопри тные начальные услови , после включени  второго ключа 9 наступает режим синхронизма .

В случае, если частота управл емого генератора 7 меньше желаемого значени , синтезатор частот работает аналогично, но импульс по вл етс  на выходе 20 различи- тел  знака 10, нулевое и некоторое конечное напр жение устанавливаютс  соответственно на втором и втором инверсном выходе 14 устройства управлени  11,

При этом первый ключ 3 размыкаетс , генератор пилообразного напр жени  фазового детектора 4 не запускаетс  и выборки

производ тс  из максимального напр жени . В результате напр жение на выходе устройства пам ти 5 устанавливаетс  максимальным , напр жение на выходе фильтра нижних частот б быстро увеличиваетс  и, следовательно , частота управл емого генератора 7 также быстро увеличиваетс . Одновременно импульсами с выхода делител  частоты 8 через второй элемент совпадени  15 проиэ- водитс  синхронизаци  работы делител  час- ю

тоты 2. Когда знак частотной ошибки измен етс  на противоположный, по вл етс  импульс на выходе 21 различител  знака 10, по второму входу включени  17 срабатывает устройство управлени  11, на его выходе по вл етс  напр жение, включаетс  ключ 3 и начинаетс  запуск генератора пилообразного напр жени  фазового детектора 4. Поскольку осуществл лась синхронизаци  работы делител  частоты и часто та следовани  импульсов на выходе делител  частоты 8 стала несколько больше частоты следовани  импульсов с выхода делител  частоты 2, выборки осуществл ютс  из конечного этапа формировани  фазового детектора 4 и, следовательно, выходное напр жение устройства пам ти 5 близко к максимальному, что и необходимо дл  увеличени  частоты управл емого генератора 7 до желаемого значени .

Данный синтезатор частот к моменту времени включени  устройством управлени  11 первого или второго ключей 3 или 9 обеспечивает при любых расстройках перерегулирование приблизительно 5%. В резуль тате уменьшаетс  врем  перестройки частоты на этапах быстрого изменени  знака частотной ошибки и установлени  желаемой

частоты,

Claims (2)

1.Авторское свидетельство №403008, М. Кл. Н 03 В 3/04, 1973.

2.Авторское свидетельство №479215, М. Кл. Н 03 В 21/02, 1975 (прототип). соединены соответственно с выходами де