RU2280945C1 - Frequency- or phase-modulated frequency synthesizer - Google Patents
Frequency- or phase-modulated frequency synthesizer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2280945C1 RU2280945C1 RU2004134945/09A RU2004134945A RU2280945C1 RU 2280945 C1 RU2280945 C1 RU 2280945C1 RU 2004134945/09 A RU2004134945/09 A RU 2004134945/09A RU 2004134945 A RU2004134945 A RU 2004134945A RU 2280945 C1 RU2280945 C1 RU 2280945C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- output
- input
- signal
- phase
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве возбудителя передатчика с широкополосной частотной или фазовой модуляцией.The invention relates to radio engineering and can be used as the exciter of a transmitter with broadband frequency or phase modulation.
Широко известна схема синтезатора частот с частотной или фазовой модуляцией, включающая опорный генератор, делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, управляемый генератор, делитель частоты с дробным переменным коэффициентом деления, управляемый с помощью дельта-сигма модулятора, частотно-фазовый детектор и фильтр нижних частот, образующих кольцо фазовой автоподстройки частоты управляемого генератора (см. Seste Dell'Aera, Тот Riley "Applied Microwave & Wireless", July 2002, p.34-39) [1].A frequency-phase or phase-modulated frequency synthesizer circuit is widely known, including a reference oscillator, a frequency divider with a fixed division coefficient, a controlled oscillator, a frequency divider with a fractional variable division coefficient, controlled by a delta-sigma modulator, a frequency-phase detector and a low-pass filter, forming a phase locked loop of the frequency of the controlled oscillator (see Seste Dell'Aera, That Riley "Applied Microwave & Wireless", July 2002, p. 34-39) [1].
Известна аналогичная схема синтезатора с частотной или фазовой модуляцией, в которой используется частотно-фазовый детектор, фильтр нижних частот, управляемый генератор и делитель с дробным переменным коэффициентом деления, управляемый дельта-сигма модулятором (см., например, патент США №6011815) [2].A similar synthesizer circuit with frequency or phase modulation is known, which uses a frequency-phase detector, a low-pass filter, a controlled oscillator and a divider with a fractional variable division coefficient, controlled by a delta-sigma modulator (see, for example, US patent No. 6010115) [2 ].
Такие схемы синтезаторов с частотной или фазовой модуляцией характеризуются простотой схемной реализации и обеспечивают высокие качественные параметры выходного модулированного сигнала. В таких схемах синтезаторов полоса модулирующих частот ограничена частотой среза системы импульсно-фазовой автоподстройки частоты.Such frequency or phase modulation synthesizer circuits are characterized by simplicity of circuit implementation and provide high quality parameters of the output modulated signal. In such synthesizer circuits, the modulating frequency band is limited by the cutoff frequency of the pulse phase locked loop.
Основным недостатком приведенных выше схем синтезаторов с частотной или фазовой модуляцией является довольно низкое качество модуляции из-за возникновения комбинационных составляющих в спектре выходного сигнала с частотой сравнения и помех дробности в случае применения делителя с дробным переменным коэффициентом деления.The main disadvantage of the above schemes of synthesizers with frequency or phase modulation is the rather low quality of modulation due to the appearance of combinational components in the spectrum of the output signal with a comparison frequency and noise fragmentation in the case of using a divider with a fractional variable division coefficient.
Наиболее близким по физической сущности и технической реализации к предлагаемому синтезатору с частотной или фазовой модуляцией является синтезатор частот, описанный в Европейском патенте №322139 "Frequency or phase modulation" [3], структурная схема которого приведена на фиг.1.The closest in physical essence and technical implementation to the proposed synthesizer with frequency or phase modulation is the frequency synthesizer described in European patent No. 322139 "Frequency or phase modulation" [3], the structural diagram of which is shown in figure 1.
Синтезатор частот с частотной или фазовой модуляцией содержит управляемый генератор 1, делитель 2 частоты с дробным переменным коэффициентом деления, частотно-фазовый детектор 3, опорный генератор 4, делитель 5 частоты с фиксированным коэффициентом деления, фильтр 6 нижних частот, сумматор 7, формирователь 8 модулирующего сигнала, дельта-сигма модулятор 9, блок 10 установки выходной частоты.A frequency synthesizer with frequency or phase modulation contains a controlled
Выход управляемого генератора 1 синтезатора является выходом высокой частоты и соединен с первым входом делителя 2 частоты с дробным переменным коэффициентом деления. Второй вход делителя 2 частоты с дробным переменным коэффициентом деления является входом сигнала управления коэффициентом деления и соединен с выходом дельта-сигма модулятора 9. Третий вход делителя 2 частоты с дробным переменным коэффициентом деления соединен с выходом блока 10 установки выходной частоты, формирующим сигнал выбора коэффициента деления для новой выходной частоты. Выход делителя 2 частоты с дробным переменным коэффициентом деления соединен с синхронизируемым входом частотно-фазового детектора 3 и тактовым входом дельта-сигма модулятора 9. Вход синхронизации частотно-фазового детектора 3 соединен с выходом делителя 5 частоты с фиксированным коэффициентом деления. Вход делителя 5 частоты с фиксированным коэффициентом деления соединен с выходом опорного генератора 4, формирующего опорный сигнал. Выход частотно-фазового детектора 3, на котором формируется сигнал рассогласования или сигнал ошибки, соединен с фильтром 6 нижних частот. Выход фильтра 6 нижних частот соединен с первым входом сумматора 7, который является входом сигнала коррекции. Выход формирователя 8 модулирующего сигнала, являющийся выходом модулирующего сигнала, соединен со входом дельта-сигма модулятора 9 и вторым входом сумматора 7. Выход сумматора 7, который является выходом суммарного управляющего сигнала, соединен с входом управляемого генератора 1. Вход блока 10 установления выходной частоты является входом сигнала установки выходной частоты. Вход формирователя 8 модулирующего сигнала является входом сигнала управления модуляцией.The output of the controlled
Схема устройства-прототип работает следующим образом.The prototype device diagram works as follows.
Синтезатор с частотной или фазовой модуляцией с постоянной составляющей сигнала модуляции содержит управляемый генератор 1, выходной сигнал которого синхронизирован по фазе с выходным сигналом делителя 5 частоты с фиксированным коэффициентом деления. Синхронизация осуществляется за счет деления частоты выходного сигнала управляемого генератора 1 в коэффициент деления разделителем 2 частоты с дробным переменным коэффициентом деления и сравнения выходных сигналов этих делителей в частотно-фазовом детекторе 3. Сигнал с выхода частотно-фазового детектора 3 проходит через фильтр 6 нижних частот, и полученный сигнал используется для автоподстройки частоты управляемого генератора 1. Частотная или фазовая модуляция осуществляется подачей модулирующего сигнала от формирователя 8 модулирующего сигнала в две точки контура импульсно-фазовой автоподстройки частоты. Во-первых, управляемый генератор 1 модулируется непосредственно путем сложения модулирующего входного сигнала с выхода формирователя 8 с выходным напряжением фильтра 6 нижних частот в сумматоре 7. Это обеспечивает модуляцию до весьма высоких частот, так как в основном ширина полосы частот по входу управляемого генератора 1 может быть высокой (до нескольких МГц).A frequency or phase modulated synthesizer with a constant component of the modulation signal comprises a controlled
На частотах в пределах ширины полосы системы импульсно-фазовой автоподстройки частоты система пытается устранить этот непосредственно подаваемый в управляемый генератор 1 сигнал модуляции, так как ее он рассматривает как частотную или фазовую погрешность. Практически на нижних частотах модуляции процесс модуляции устраняется. Чтобы обеспечить частотную или фазовую модуляцию с постоянной составляющей сигнала модуляции, используют дополнительный второй канал модуляции от формирователя 8 модулирующего сигнала через дельта-сигма модулятор 9 на делитель 2 частоты с дробным переменным коэффициентом деления, в котором изменяется коэффициент деления по закону модулирующего воздействия. При этом система устроена так, что два канала модуляции согласованы с точки зрения усиления фазы. В результате того, что коэффициент деления делителя 2 частоты с дробным переменным коэффициентом деления изменяется в соответствии с законом модуляции, погрешность в системе импульсно-фазовой автоподстройки частоты на выходе частотно-фазового детектора 3 отсутствует, и частотная характеристика модуляции снижается до уровня постоянного тока, т.е. до нулевой частоты модуляции fмод. Коэффициент деления частоты делителя 2 частоты с дробным переменным коэффициентом деления устанавливается на выбранную дробную величину по закону модуляции с помощью дельта-сигма модулятора 9.At frequencies within the bandwidth of the phase-locked-loop system, the system tries to eliminate this modulation signal directly supplied to the controlled
Описанная система имеет несколько существенных недостатков. В обоих каналах прохождения модулирующего сигнала возникают задержки по фазе, а также из-за того, что требуемый коэффициент деления делителя 2 частоты с дробным переменным коэффициентом деления устанавливается не мгновенно, а с некоторой задержкой после поступления сигнала управления от дельта-сигма модулятора 9. Эффект этой фазо-временной ошибки заключается в том, что оба канала модуляции не могут быть точно согласованы по усилению. Поэтому существуют сигналы ошибки по фазе на выходе частотно-фазового детектора 3. Эти сигналы через фильтр 6 нижних частот и сумматор 7 проходят на управляющий вход управляемого генератора 1, и, в конечном итоге, это приводит к искажению закона модулирующего воздействия и, как следствие, - к ухудшению качества модуляции.The described system has several significant drawbacks. Phase delays occur in both channels of the modulating signal, and also due to the fact that the required dividing factor of the
Существенным недостатком такой схемы реализации частотной или фазовой модуляции в синтезаторе частот является также наличие в спектре выходного сигнала комбинационных составляющих с частотой сравнения и помех дробности, что также ухудшает качество модуляции.A significant drawback of such a scheme for implementing frequency or phase modulation in a frequency synthesizer is also the presence in the spectrum of the output signal of combinational components with a frequency of comparison and noise fragmentation, which also degrades the quality of modulation.
Задачей, которую решает предлагаемое изобретение, является повышение качества частотной или фазовой модуляции наряду с высоким быстродействием устройства.The task that the invention solves is to improve the quality of frequency or phase modulation along with high-speed devices.
Для решения этой задачи в синтезатор частот с частотной или фазовой модуляцией, содержащий управляемый генератор, делитель частоты с дробным переменным коэффициентом деления, частотно-фазовый детектор, опорный генератор, делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, фильтр нижних частот, первый сумматор, формирователь модулирующего сигнала, дельта-сигма модулятор, блок установки выходной частоты, причем выход управляемого генератора является выходом высокой частоты и соединен с первым входом делителя частоты с дробным переменным коэффициентом деления, второй вход делителя частоты с дробным переменным коэффициентом деления является входом сигнала управления коэффициентом деления и соединен с первым выходом дельта-сигма модулятора, третий вход делителя частоты с дробным переменным коэффициентом деления соединен с выходом блока установки выходной частоты, формирующим сигнал выбора коэффициента деления для новой выходной частоты, выход делителя частоты с дробным переменным коэффициентом деления соединен с синхронизируемым входом частотно-фазового детектора и тактовым входом дельта-сигма модулятора, вход синхронизации частотно-фазового детектора соединен с выходом делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления, вход делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления соединен с выходом опорного генератора, формирующего опорный сигнал, выход фильтра нижних частот соединен с первым входом первого сумматора, который является входом сигнала коррекции, выход формирователя модулирующего сигнала, являющийся выходом модулирующего сигнала, соединен со входом дельта-сигма модулятора и вторым входом первого сумматора, выход первого сумматора, который является выходом суммарного управляющего сигнала, соединен со входом управляемого генератора, вход блока установления выходной частоты является входом сигнала установки выходной частоты, вход формирователя модулирующего сигнала 8 является входом сигнала управления модуляцией,To solve this problem, a frequency synthesizer with frequency or phase modulation, containing a controlled generator, a frequency divider with a fractional variable division coefficient, a frequency-phase detector, a reference generator, a frequency divider with a fixed division coefficient, a low-pass filter, a first adder, a modulating signal generator , delta-sigma modulator, output frequency setting unit, the output of the controlled generator being a high frequency output and connected to the first input of the frequency divider with a fractional variable division coefficient, the second input of the frequency divider with a fractional variable division coefficient is the input of the control signal of the division coefficient and connected to the first output of the delta-sigma modulator, the third input of the frequency divider with a fractional variable division coefficient is connected to the output of the output frequency setting unit, which generates a coefficient selection signal division for the new output frequency, the output of the frequency divider with a fractional variable division coefficient is connected to the synchronized input of the frequency-phase det ctor and clock input of the delta-sigma modulator, the synchronization input of the frequency-phase detector is connected to the output of the frequency divider with a fixed division coefficient, the input of the frequency divider with a fixed division coefficient is connected to the output of the reference oscillator forming the reference signal, the output of the low-pass filter is connected to the first input the first adder, which is the input of the correction signal, the output of the driver of the modulating signal, which is the output of the modulating signal, is connected to the input of the delta-sigma mode insulator and the second input of the first adder, the output of the first adder, which is a total output control signal connected to the input of controlled oscillator, the input of establishing the output frequency signal is input to set the output frequency of the modulating signal input of the
согласно изобретению в синтезатор введен второй сумматор, причем выход частотно-фазового детектора, на котором формируется сигнал рассогласования, соединен с первым входом второго сумматора, второй вход второго сумматора является входом сигнала компенсации и соединен со вторым выходом дельта-сигма модулятора, выход второго сумматора является выходом нулевой ошибки и соединен со входом фильтра нижних частот.according to the invention, a second adder is introduced into the synthesizer, the output of the frequency-phase detector on which the error signal is generated is connected to the first input of the second adder, the second input of the second adder is the input of the compensation signal and connected to the second output of the delta-sigma modulator, the output of the second adder is zero error output and connected to the input of the low-pass filter.
Сопоставительный анализ синтезатора частот с частотной или фазовой модуляцией с прототипом показывает, что предлагаемое изобретение существенно отличаются от известных решений, так как позволяет повысить качество частотной или фазовой модуляции наряду с высоким быстродействием.A comparative analysis of the frequency synthesizer with frequency or phase modulation with the prototype shows that the present invention is significantly different from the known solutions, as it improves the quality of frequency or phase modulation along with high speed.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с другими техническими решениями в данной области техники не позволил выявить признаки, заявленные в отличительной части формулы изобретения. Следовательно, заявляемое решение отвечает критериям "новизна", "техническое решение задачи", "существенные отличия" и обладает неочевидностью решения.A comparative analysis of the proposed solutions with other technical solutions in the art did not allow to identify the features claimed in the characterizing part of the claims. Therefore, the claimed solution meets the criteria of "novelty", "technical solution to the problem", "significant differences" and has a non-obvious solution.
Графические материалы, представленные в материалах заявки:Graphic materials presented in the application materials:
Фиг.1 - структурная схема устройства прототипа.Figure 1 - structural diagram of the device of the prototype.
Фиг.2 - структурная схема предлагаемого устройства.Figure 2 is a structural diagram of the proposed device.
Фиг.3 - вариант выполнения дельта-сигма модулятора.Figure 3 is an embodiment of a delta-sigma modulator.
Фиг.4 - модуляционные характеристики, реализуемые в синтезаторе при различных вариантах подачи сигнала модуляции.Figure 4 - modulation characteristics implemented in the synthesizer with various options for the supply of the modulation signal.
Фиг.4а - модуляционная характеристика при подаче сигнала модуляции только на сумматор 7.Figa - modulation characteristic when applying a modulation signal only to the adder 7.
Фиг.4б - модуляционная характеристика при подаче сигнала модуляции только на дельта-сигма модулятор 9.Figb - modulation characteristic when applying a modulation signal only to the delta-sigma modulator 9.
Фиг.4с - модуляционная характеристика устройства-прототипа.Figs - modulation characteristic of the prototype device.
Фиг.4д - модуляционная характеристика предлагаемого изобретения.Fig. 4d is a modulation characteristic of the invention.
Для решения задачи повышения качества частотной или фазовой модуляции наряду с высоким быстродействием предлагается синтезатор частот с частотной или фазовой модуляцией, в котором предусматривается компенсация возникающих комбинационных составляющих и помех дробности в результате дискретного действия системы импульсно-фазовой автоподстройки частоты.To solve the problem of improving the quality of frequency or phase modulation, along with high speed, a frequency synthesizer with frequency or phase modulation is proposed, which provides for the compensation of arising combinational components and fragmentation noise as a result of the discrete action of a pulse-phase-locked loop.
На Фиг.2 приведена структурная схема предлагаемого устройства. Предлагаемый синтезатор частот с частотной или фазовой модуляцией содержит управляемый генератор 1, делитель 2 частоты с дробным переменным коэффициентом деления, частотно-фазовый детектор 3, опорный генератор 4, делитель 5 частоты с фиксированным коэффициентом деления, фильтр 6 нижних частот, первый сумматор 7, формирователь 8 модулирующего сигнала, дельта-сигма модулятор 9, блок 10 установки выходной частоты, второй сумматор 11.Figure 2 shows the structural diagram of the proposed device. The proposed frequency synthesizer with frequency or phase modulation contains a controlled
Выход управляемого генератора 1 синтезатора является выходом высокой частоты и соединен с первым входом делителя 2 частоты с дробным переменным коэффициентом деления. Второй вход делителя 2 частоты с дробным переменным коэффициентом деления является входом сигнала управления коэффициентом деления и соединен с первым выходом дельта-сигма модулятора 9. Третий вход делителя 2 частоты с дробным переменным коэффициентом деления соединен с выходом блока 10 установки выходной частоты, формирующим сигнал выбора коэффициента деления для новой выходной частоты. Выход делителя 2 частоты с дробным переменным коэффициентом деления соединен с синхронизируемым входом частотно-фазового детектора 3 и тактовым входом дельта-сигма модулятора 9. Вход синхронизации частотно-фазового детектора 3 соединен с выходом делителя 5 частоты с фиксированным коэффициентом деления. Вход делителя 5 частоты с фиксированным коэффициентом деления соединен с выходом опорного генератора 4, формирующего опорный сигнал. Выход частотно-фазового детектора 3, на котором формируется сигнал рассогласования или сигнал ошибки, соединен с первым входом второго сумматора 11, второй вход которого является входом сигнала компенсации и соединен со вторым выходом дельта-сигма модулятора 9. Выход второго сумматора 11 является выходом нулевой ошибки и соединен с входом фильтра 6 нижних частот. Выход фильтра 6 нижних частот соединен с первым входом первого сумматора 7, который является входом сигнала коррекции. Выход формирователя 8 модулирующего сигнала, являющийся выходом модулирующего сигнала, соединен с входом дельта-сигма модулятора 9 и вторым входом первого сумматора 7. Выход первого сумматора 7, который является выходом суммарного управляющего сигнала, соединен с входом управляемого генератора 1. Вход блока 10 установления выходной частоты является входом сигнала установки выходной частоты. Вход формирователя 8 модулирующего сигнала является входом сигнала управления модуляцией.The output of the controlled
Схема работает следующим образом.The scheme works as follows.
После установления синхронизма в кольце импульсно-фазовой автоподстройки частоты на выходе делителя 5 частоты с фиксированным коэффициентом деления и на выходе делителя 2 с дробным переменным коэффициентом деления частоты становятся равными. Благодаря наличию в кольце импульсно-фазовой автоподстройки частоты интегрирующего фильтра 6 нижних частот разность фаз сравниваемых сигналов на частотно-фазовом детекторе 3 стремится к нулю. При подаче модулирующего сигнала от формирователя 8 модулирующего сигнала на управляемый генератор 1 через сумматор 7 происходит частотная или фазовая модуляция выходного сигнала синтезатора и сигнала на выходе 2 делителя с дробным переменным коэффициентом деления, в результате чего на выходе частотно-фазового детектора 3 появляется сигнал ошибки. Для его устранения производится модуляция коэффициента деления делителя 2 с дробным переменным коэффициентом деления, для чего модулирующий сигнал подается на дельта-сигма модулятор 9. Дельта-сигма модулятор 9 управляет коэффициентом деления делителя 2 с дробным переменным коэффициентом деления, чтобы скомпенсировать появляющийся сигнал ошибки. В предлагаемую схему дополнительно введен второй сумматор 11 между выходом частотно-фазового детектора 3 и фильтром 6 нижних частот. От дельта-сигма модулятора 9 на сумматор 11 подается компенсирующий сигнал. Компенсирующий сигнал призван устранить влияние на качество модуляции изменений коэффициентов деления делителя 2 с дробным переменным коэффициентом деления при смене выходных несущих частот синтезатора. Кроме того, учитывается влияние неравномерности крутизны перестройки управляемого генератора 1 в рабочем диапазоне выходных частот, которые приводят к возникновению нелинейных и комбинационных искажений выходного модулированного сигнала. Предлагаемая схема позволяет существенным образом улучшить качество частотной или фазовой модуляции со стабильными параметрами, так как в этой схеме происходит полное устранение сигнала ошибки по фазе на выходе частотно-фазового детектора 3 в результате действия компенсирующего сигнала на входе фильтра 6 нижних частот. В предлагаемой схеме модуляция осуществляется по двум каналам: каналу управляемого генератора 1 и каналу цепи обратной связи делителя 2 с дробным переменным коэффициентом деления. В результате действия компенсирующего сигнала на входе фильтра 6 нижних частот обеспечивается идентичность усиления модулирующего сигнала по этим двум каналам модуляции в широком диапазоне изменения как модулирующих, так и выходных частот. В результате осуществляется широкополосная модуляция практически от постоянного тока до частоты среза по входу управляемого генератора 1 (порядка 1-2 МГц). Следует отметить, что в предлагаемой схеме построения системы импульсно-фазовой автоподстройки частоты с частотной или фазовой модуляцией не существует ограничений по выбору полосы ее пропускания для обеспечения высокого быстродействия, которое необходимо наряду с высоким качеством модуляции в различных системах связи.After the establishment of synchronism in the ring of the phase-locked loop, the frequencies at the output of the
На Фиг.3 представлен вариант выполнения дельта-сигма модулятора 9.Figure 3 presents an embodiment of a delta-sigma modulator 9.
Сигнал модуляции поступает в цепь дельта-сигма модулятора 9, который квантует входной сигнал модуляции на поток двоичных символов со скоростью, определяемой входным для данного случая тактовым сигналом с выхода делителя 2 с дробным переменным коэффициентом деления. Двоичные символы изменяют коэффициент деления делителя 2 с дробным переменным коэффициентом деления между двумя соседними коэффициентами деления по закону изменения модулирующего сигнала. Дельта-сигма модулятор 9 содержит интегратор 12 ошибки, который интегрирует разность между входным сигналом модуляции и квантованным сигналом модуляции для получения интегрированного сигнала ошибки, используемого в качестве компенсации в цепи частотно-фазового детектора 3 и фильтра 6 нижних частот.The modulation signal enters the delta-sigma modulator circuit 9, which quantizes the modulation input signal into a stream of binary symbols at a rate determined by the input clock signal for the given case from the output of
Дельта-сигма модулятор 9 вырабатывает последовательность управляющих сигналов, поступающих на модуляционный вход делителя 2 с дробным переменным коэффициентом деления. Эта последовательность имеет коэффициент заполнения, представляющий на входе дельта-сигма модулятора 9 мгновенный сигнал модуляции. Это достигается с помощью интегратора 12 ошибки, формирующего среднее значение разности выходного управляющего потока данных от триггера 15 и входного сигнала модуляции от формирователя 8 модулирующего сигнала. Если в среднем коэффициент заполнения слишком велик, то интегратор 12 ошибки, обладая способностью обратного преобразования, формирует падающее выходное напряжение до тех пор, пока напряжение интегрированной ошибки не опустится ниже порога квантования компаратора 14, задаваемого формирователем 13 опорного напряжения. На выходе компаратора 14 устанавливается уровень ЛОГ 0, который перемещается на следующий тактовый импульс с выхода делителя 2 с дробным переменным коэффициентом деления на выход триггера 15. Так как сигнал модуляции с выхода триггера 15 находится между уровнями ЛОГ 1 и ЛОГ 0, то знак ошибки меняется, и сигнал на выходе интегратора 12 ошибки начинает возрастать до тех пор, пока он еще раз не достигает порога квантования компаратора 14, формируя сигнал ЛОГ 1. Затем цикл работы дельта-сигма модулятора 9 повторяется.The delta-sigma modulator 9 generates a sequence of control signals supplied to the modulation input of the
Интегрированный сигнал ошибки, поступающий на сумматор 11 от интегратора 12 ошибки, является компенсирующим сигналом, аналогичным, но с противоположным знаком, сигналу совокупной фазовой ошибки на выходе частотно фазового детектора 3. Следовательно, в предлагаемой схеме вырабатывается сигнал компенсации фазовой ошибки, затем этот сигнал объединяется с сигналом с выхода частотно-фазового детектора 3 для формирования точного сигнала управления управляемым генератором 1 в системе импульсно-фазовой автоподстройки частоты синтезатора частот. Таким образом, обеспечивается точная работа синтезатора частот, модулированного по частоте или фазе вплоть до уровня постоянного тока.The integrated error signal supplied to the adder 11 from the error integrator 12 is a compensating signal, similar, but with the opposite sign, to the signal of the total phase error at the output of the frequency-phase detector 3. Therefore, the phase error compensation signal is generated in the proposed circuit, then this signal is combined with a signal from the output of the frequency-phase detector 3 to generate an accurate control signal controlled by the
На Фиг.4 представлены модуляционные характеристики, показанные относительно частоты среза fc системы ИФАПЧ синтезатора в диапазоне частот fмод модулирующего сигнала.Figure 4 presents the modulation characteristics shown with respect to the cutoff frequency fc of the IFAP system of the synthesizer in the frequency range f modes of the modulating signal.
На Фиг.4а представлена модуляционная характеристика при подаче сигнала модуляции только на сумматор 7, на Фиг.4б - только на дельта-сигма модулятор 9.On figa presents a modulation characteristic when applying the modulation signal only to the adder 7, on Figb only on the delta-sigma modulator 9.
Модуляционная характеристика на Фиг.4с получается при реализации частотной или фазовой модуляции в синтезаторе, выполненном по схеме устройства-прототипа. Эта модуляционная характеристика имеет протяженность от постоянного тока до частоты среза fp по входу УГ 1, но имеет неравномерность на частотах fмод, лежащих ниже частоты среза fc системы ИФАПЧ. Реализация схемы предлагаемого изобретения с введением компенсирующего сигнала с помощью сумматора 11 позволяет получить равномерную модуляционную характеристику в широком диапазоне частот от постоянного тока до частоты среза fp управляемого генератора 1.The modulation characteristic in Fig. 4c is obtained when implementing frequency or phase modulation in a synthesizer made according to the prototype device. This modulation characteristic has a length from DC to a cutoff frequency f p at the input of
Представленная на Фиг.4д модуляционная характеристика показывает преимущество реализации предлагаемого изобретения по сравнению с ранее известными схемами построения синтезаторов частот с частотной или фазовой модуляцией.Presented on Fig.4d modulation characteristic shows the advantage of the implementation of the invention in comparison with previously known schemes for constructing frequency synthesizers with frequency or phase modulation.
Предлагаемый синтезатор частот на основе импульсно-фазовой автоподстройки частоты имеет равномерные модуляционные характеристики в широком диапазоне выходных частот, что наблюдается как при частотной, так и при фазовой модуляции в пределах и вне ширины полосы системы импульсно-фазовой автоподстройки частоты.The proposed frequency synthesizer based on pulse-phase-locked loop has uniform modulation characteristics in a wide range of output frequencies, which is observed both with frequency and phase modulation within and outside the bandwidth of the pulse-phase-locked loop.
Предлагаемая схема позволяет существенным образом улучшить качество частотной или фазовой модуляции со стабильными параметрами, так как в этой схеме происходит полное устранение сигнала ошибки по фазе на выходе частотно-фазового детектора 3 в результате действия компенсирующего сигнала на входе фильтра 6 нижних частот.The proposed scheme can significantly improve the quality of frequency or phase modulation with stable parameters, since in this scheme there is a complete elimination of the error signal in phase at the output of the frequency-phase detector 3 as a result of the compensation signal at the input of the low-
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004134945/09A RU2280945C1 (en) | 2004-11-30 | 2004-11-30 | Frequency- or phase-modulated frequency synthesizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004134945/09A RU2280945C1 (en) | 2004-11-30 | 2004-11-30 | Frequency- or phase-modulated frequency synthesizer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2280945C1 true RU2280945C1 (en) | 2006-07-27 |
Family
ID=37057918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004134945/09A RU2280945C1 (en) | 2004-11-30 | 2004-11-30 | Frequency- or phase-modulated frequency synthesizer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2280945C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2628216C1 (en) * | 2016-10-17 | 2017-08-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" | Direct digital synthesizer with frequency modulation |
| RU2713569C1 (en) * | 2019-09-04 | 2020-02-05 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Frequency synthesizer with wideband modulation |
-
2004
- 2004-11-30 RU RU2004134945/09A patent/RU2280945C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2628216C1 (en) * | 2016-10-17 | 2017-08-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" | Direct digital synthesizer with frequency modulation |
| RU2713569C1 (en) * | 2019-09-04 | 2020-02-05 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Frequency synthesizer with wideband modulation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7120396B2 (en) | Radio transmitter architecture comprising a PLL and a delta-sigma modulator | |
| JP4041323B2 (en) | Frequency modulation device, frequency modulation method, and radio circuit device | |
| EP1048110B1 (en) | A post-filtered sigma-delta for controlling a phase locked loop modulator | |
| JP4198467B2 (en) | Method and apparatus for amplitude and phase modulation | |
| US6044124A (en) | Delta sigma PLL with low jitter | |
| US8655296B2 (en) | Frequency synthesizer and related method for generating wideband signals | |
| US6141394A (en) | Fractional-N frequency synthesizer with jitter compensation | |
| US7755443B2 (en) | Delay-based modulation of RF communications signals | |
| US7826811B2 (en) | Phase modulation apparatus and wireless communication apparatus | |
| US8154329B2 (en) | Device and method for phase compensation | |
| US7138838B2 (en) | Phase locked loop | |
| US7714666B2 (en) | Phase locked loop frequency synthesizer and method for modulating the same | |
| JP2002509377A (en) | ΣΔ modulator controlled phase locked loop circuit and associated method | |
| KR101307498B1 (en) | Sigma-delta based phase lock loop | |
| US20050237121A1 (en) | Apparatus | |
| US20140016727A1 (en) | Low phase-noise indirect frequency synthesizer | |
| RU2280945C1 (en) | Frequency- or phase-modulated frequency synthesizer | |
| EP1936898A1 (en) | Phase modulation device and wireless communication device | |
| RU30043U1 (en) | Frequency Modulated Digital Synthesizer | |
| KR20220056790A (en) | Phase-locked loop based frequency modulator that can perform fast modulation independent of bandwidth | |
| RU62310U1 (en) | DIGITAL FREQUENCY SYNTHESIS WITH FREQUENCY MODULATION | |
| WO2000014882A1 (en) | Frequency synthesizers | |
| RU71487U1 (en) | DIGITAL FREQUENCY SYNTHESIS | |
| JPH05327491A (en) | Frquency synthesizere | |
| JPS6127923B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171201 |