синтезатор частот
Классы МПК: | H03L7/22 с использованием более, чем одной цепи синхронизации |
Автор(ы): | Закиров Валерий Измаилович, Закиров Игорь Валерьевич |
Патентообладатель(и): | Закиров Валерий Измаилович, Закиров Игорь Валерьевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
1993-06-08 публикация патента:
10.06.1997 |
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных и радиопередающих устройствах для генерирования сетки стабильных частот. Сущность изобретения состоит в том, что синтезатор частот содержит опорный генератор 1, первый перестраиваемый генератор 2, делитель 3 частоты с переменным коэффициентом деления, первый фазовый детектор 4, первый фильтр 5 нижних частот, второй фазовый детектор 7, второй фильтр 8 нижних частот, неинвертирующий сумматор 9, блок 10 установки частот, элемент ИЛИ 11, блок 12 выборки-хранения и формирователь 13 импульсов, что позволяет ослабить частотную модуляцию выходного напряжения. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
Синтезатор частот, содержащий соединенные в кольцо первый перестраиваемый генератор, первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления, первый фазовый детектор и первый фильтр нижних частот, последовательно соединенные второй перестраиваемый генератор, второй фазовый детектор и второй фильтр нижних частот, опорный генератор, а также блок установки частот, первый выход которого подключен к установочному входу первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления, и формирователь импульсов, при этом выход второго перестраиваемого генератора является выходом синтезатора частот, отличающийся тем, что введены элемент ИЛИ, блок выборки-хранения и неинвертирующий сумматор, первый вход которого подключен к выходу блока выборки-хранения, при этом второй выход блока установки частот соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом первого фазового детектора, вход блока выборки-хранения соединен с выходом первого фильтра нижних частот, выход элемента ИЛИ подсоединен к управляющему входу блока выборки-хранения, управляющий вход второго перестраиваемого генератора соединен с выходом неинвертирующего сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго фильтра нижних частот, второй вход второго фазового детектора соединен с выходом первого перестраиваемого генератора, а выход опорного генератора подключен непосредственно к второму входу первого фазового детектора.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных и радиопередающих устройствах для генерирования сетки стабильных частот. Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является синтезатор частот содержащий два кольца фазовой автоподстройки частоты, опорный генератор, блок управления частотой и формирователь импульсов. Известное устройство содержит соединенные в кольцо первый перестраиваемый генератор, первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления, первый фазовый детектор и первый фильтр нижних частот, последовательно соединенные второй перестраиваемый генератор, второй фазовый детектор, второй фильтр нижних частот и опорный генератор, а также блок установки частот, первый выход которого подключен к установочному входу первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления, и формирователь импульсов, при этом выход второго перестраиваемого генератора является выходом синтезатора частот. Недостатками описанного синтезатора являются недостаточное быстродействие, излишняя сложность электрической схемы и недостаточное подавление паразитной частотной модуляции выходного сигнала. Рассмотрим работу синтезатора частот, выбранного в качестве прототипа. Второй перестраиваемый генератор (ПГ) настраивается на сумму частот датчика опорных частот (ДОЧ) и датчика крупной сетки частот, образованного последовательно включенными первыми перестраиваемым генератором (ПГ), делителем частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД), фазовым детектором (ФД) и фильтром нижних частот (ФНЧ). При этом последовательным перебором частот ДОЧ перекрывается частотный интервал, определяемый шагом сетки датчика крупной сетки частот. Следовательно, частота ДОЧ намного меньше частоты, формируемой первым ПГ, и тем более меньше частоты, формируемой вторым ПГ. Второй ФД сравнивает частоты, поступающие с выхода ДОЧ и с выхода полосового фильтра (ПФ). В режиме синхронизации эти частоты равны. В выходном напряжении второго ФД будут содержаться составляющие частоты ДОЧ и ее гармоник. Если гармоники могут быть подавлены вторым ФНЧ, то основная частота, равная частоте ДОЧ, поступает на управляющий вход второго ПГ и вызывает паразитную частотную модуляцию его сигнала. Ослабить паразитную модуляцию, которая происходит с весьма низкой частоты, путем увеличения постоянной времени второго ФНЧ возможно лишь за счет уменьшения полосы захвата второго кольца фазовой автоподстройки (ФАПЧ), что недопустимо. Формирователь сигналов грубой установки частоты (ФСГУЧ) представляет собой разновидность преобразователя код-напряжение. Напряжение постоянного тока, формируемое ФСГУЧ, отличается от требуемого значения на величину, определяемую весовым содержанием единицы младшего разряда кода, поступающего на вход ФСГУЧ, а требуется такое напряжение, под действием которого начальная расстройка второго ПГ будет отличаться от частоты синхронизации не более, чем на полосу захвата второго кольца ФАПЧ. Следовательно, в прототипе всегда имеет место большая или меньшая начальная расстройка второго ПГ, что вызывает увеличение времени установления синхронизации, а следовательно, снижает быстродействие синхронизатора. В прототипе весьма громоздко построена цепь управления частотой. Для перехода с одной частоты на другую под действием кода, поступающего с выходом блока установки частот (БУЧ), необходимо перестроить первый и второй ДПКД, а также ДОЧ. К тому же в цепь выходного кольца ФАПЧ включены ПФ и смеситель (СМ), что снижает надежность устройства из-за ухудшения условий вхождения в синхронизм выходного контура ФАПЧ. В синтезаторе частот по данному изобретению решается техническая задачаослабление частотной модуляции выходного напряжения. На фиг.1 показана функциональная схема предлагаемого синтезатора частот; на фиг. 2 эпюры напряжений на выходе функционально законченных узлов синтезатора частот. Предлагаемый синтезатор частот содержит опорный генератор 1, первый перестраиваемый генератор 2, делитель 3 частоты с переменным коэффициентом деления, первый фазовый детектор 4 и первый фильтр 5 нижних частот, второй перестраиваемый генератор 6, второй фазовый детектор 7, второй фильтр 8 нижних частот, неинвертирующий сумматор 9, блок 10 установки частот, элемент ИЛИ 11, блок 12 выборки-хранения и формирователь 13 импульсов. Выход второго перестраиваемого генератора является выходом синтезатора частот. Предлагаемый синтезатор частот работает следующим образом. Первый перестраиваемый генератор 2, делитель 3, первый фазовый детектор 4 и первый фильтр 5 образуют первое кольцо автоподстройки частоты. Под действием напряжения оперной частоты, поступающего с выхода опорного генератора 1 (фиг.2а) на второй вход первого фазового детектора 4, первое кольцо автоподстройки частоты, выходом которого является выход первого перестраиваемого генератора 2, генерирует напряжение, частота которого в N раз больше опорной частоты, где N коэффициент деления делителя 3. Значение N устанавливается с помощью n-разрядного цифрового кода, поступающего с первого выхода блока 10 установки частот на установочные входы делителя 3. На входе первого фазового детектора 4 образуется последовательность импульсов прямоугольной формы положительной полярности (фиг.2б). Период повторения этих импульсов равен периоду опорной частоты. Постоянная составляющая U= последовательности импульсов, возникающая на входе первого фильтра 5 нижних частот (фиг.2в), является управляющим напряжением для первого перестраиваемого генератора 2. Наряду с постоянной составляющей на входе первого фильтра 5 возникает переменная составляющая U
![синтезатор частот, патент № 2081510](/images/patents/391/2081127/8776.gif)
Класс H03L7/22 с использованием более, чем одной цепи синхронизации