SU1146800A2 - Цифровой синтезатор частот - Google Patents

Abstract

ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ по авт. св. № 1077057, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него введены третий и четвертый одновибраторы, выход первого D-триггера соединен с первым входом первого элемента И через дополнительно введенный первый элемент ИЛИ, выход второго D-триггера соединен с первым входом второго элемента И через дополнительно введенный второй элемент ИЛИ, при этом вход третьего одновибратора объединен с R-входом первого D-триггера, а выход третьего одновибратора соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, вход четвертого одновибратора объединен с R-входом второго D-триггера , а выход четвертого одновибратора соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ. (Л 4 О5 00

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике, и может быть использовано, например, дл  генерации сетки частот в приемопередающей и контрольно-измерительной аппаратуре.

По основному авт. св. № 1077057 известен цифровой синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные управл емый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом делени  и частотнофазовый детектор, последовательно, соединенные опорный генератор и делитель частоты с фиксированным коэффициентом делени , выход которого подключен к другому входу частотно-фазового детектора, последова- тельно соединенные первый генератор тока, первьш токовый ключ и фильтр нижних частот , выход которого подключен к входу управл емого генератора, и последовательно соединенные второй генератор тока и второй токовый ключ, выход которого также подключен к входу филь- ра нижних частот, между 1:срзым выходом частотно-фазового детектора и управл ющим входом первого токового ключа введены последовательно соединенные первый блок стробиррвани , первый D-триггер и первый элемент И, а между вторым выходом частотно-фазового детектора и управл ющим входом второго токового ключа введены последовательно соединенные второй блок стробировани  второй D-триггер и второй элемент И, а также введены первый и второй одновибраторы, при этом первый одновибратор включен между выходом первого D-триггера и D-BXOдом второго D-триггера, а второй одновибратор включен между выходом второго Dтриггера и D-входом первого D-триггера, выход делител  частоты с фиксированным коэффициентом делени  соединен с вторым входом второго блока стробировани  и Rвходом первого D-триггера, выход делител  частоты с переменным коэффициентом делени , подключен к второму входу первого блока стробировани  и к R-входу второго D-триггера, первый и второй выходы частотно-фазового детектора соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И, а выходы первого и второго блоков стробировани  подключены соответственно к установочным входам делител  частоты с фиксированным коэффициентом делени  и делител  частоты с переменным коэффициентом делени . При этом блок стробировани  состоит из последовательно соединенных элемента задержки, элемента ИЛИ-НЕ и элемента И, другой вход элемента ИЛИ-НЕ объединен с входом элемента задержки и  вл етс  первым входом блока стробировани , а другие вход и выход элё мента И  вл ютс  соответственно вторым, входом и выходом блока стробировани  (1. Однако известный цифровой синтезатор частот имеет недостаточное быстродействие

из-за того, что при переключении с частоты на частоту импульс на выходе блока стробировани  формируетс  только при достаточно большой разности фаз л if импульсов с выхода делителей с переменным и фиксированным коэффициентами делени , превыщаю щей величину задержки дС на элементе задержки . Т. е. воздействие на токовый ключ и сброс делителей в начальное состо ние осуществл етс  не во всем диапазоне расстроек , что снижает быстродействие.

Цель изобретени  - повыщение быстродействи .

Цель достигаетс  тем, что в цифровом синтезаторе частот, содержащем последовательно соединенные управл емый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом делени  и частотно-фазовый детектор, последовательно соединенные опорный генератор и делитель частоты с фиксированным коэффициентом делени , выход которого подключен к другому входу частотнофазового детектора, последовательно соединенные первый генератор тока, первый токовый ключ и фильтр нижних частот, выход которого подключен к входу управл емого генератора, и последовательно соединенные второй генератор тока и второй токовый ключ, выход которого также подключен к входу фильтра нижних частот, между первым выходом частотно-фазового детектора и управл ющим входом первого токового

0 ключа введены последовательно соединенные первый блок стробировани , первый D TpHrгер и первый элемент И, а между вторым выходом частотно-фазового детектора и управл ющим входом второго токового ключа введены последовательно соединенные вто5 рой блок стробировани , второй D-триггер и второй элемент И, а также введены первый и второй одновибраторы, при этом первый одновибратор включен между выходом первого D-триггера и D-входом второго D-триг0 гера, а второй одновибратор включен между выходом второго D-триггера и D-входом первого b-триггера, выход делител  частоты с фиксированным коэффициентом делени  соединен с вторым входом второго блока стробировани  и R-входом первого D-триг5 гера, выход делител  частоты с переменным коэффициентом делени  подключен к второму входу первого блока стробировани  и к R-входу второго D-триггера, первый и, второй выходы частотно-фазового детектора

0 соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И, а выходы первого и второго блоков стробировани  подключены соответственно к установочным входам делител  частоты с фиксированным коэффициентом делени  и делител  часто5 ты с переменным коэффициентом делени , при этом блок стробировани  состоит из последовательно соединенных элемента задержки , элемента ИЛИ-НЕ и элемента И, другой вход элемента ИЛИ-НЕ объединен с входом элемента задержки и  вл етс  первым входом блока стробировани , а другие вход и выход элемента И  вл ютс  соответственно вторым входом и выходом блока стробировани , введены третий и четвертый одновибраторы, выход первого D-триггера соединен с первым входом первого элемента И через дополнительно введенный первый элемент ИЛИ, выход второго D-триггера соединен с первым входом второго элемента И через дополнительно введенной второй элемент ИЛИ, при этом вход третьего одновибратора объединен с R-входом первого D-триггера, а выход третьего одновибратора соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, вход четвертого одновибратора объединен с R-входом второго D-триггера , а выход четвертого одновибратора соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ. На чертеже приведена структурна  схема предлагаемого цифрового синтезатора частоты. Цифровой синтезатор частоты содержит управл емый генератор 1, делитель частоты с переменным коэффициентом делени  (ДПКД) 2, частотно-фазовый детектор (ЧФД) 3, опорный генератор 4, делитель с фиксированным коэффициентом делени  (ДФКД) 5, первый блок 6 стробировани , второй блок 7 стробировани , первый D-триггер 8, второй D-триггер 9, первый одновибратор 10, второй одновибратор 11, третий одновибратбр 12, четвертый одновибратор 13, первый элемент ИЛИ 14, второй элемент ИЛИ 15, первый элемент И 16, второй эле-. мент И 17, первый токовый ключ 18, второй токовый ключ 19, первый генератор 20 тока, второй генератор 21 тока, фильтр 22 нижних частот (ФНЧ), элемент 23 задержки, элемент ИЛИ-НЕ 24 и элемент И 25. Цифровой синтезатор частот . работает следующим образом. В режиме синхронизма на выходе ЧФД 3 формируютс  короткие импульсы, практически совпадающие друг с другом во времени. Эти импульсы проход т соответственно через первый элемент И 16 на первый токовый ключ 18, а через второй элемент И 17 - на второй токовый ключ 19. Токовые ключи 18 и 19 открываютс  на короткое врем  и осуществл ют почти одновременный зар д - разр д емкости ФНЧ 22 так, что упт равл ющее напр жение на выходе ФНЧ 22 почти не мен етс . Одновременно импульсы с выходов ЧФД 3 поступают на первые входы первого и второго блоков 6 и 7 стробировани . Поскольку разность фаз д -ф им.пульсов на входах ЧФД 3 в режиме синхронизма меньще величины задержки в блоках 6 и 7 стробировани , то на С-входах D-триггеров 8 и 9 нет строб-импульсов с выходов блоков 6 и 7 стробировани . При этом на вход третьего одновибратора 12 и R-вход первого D-триггера 8 поступают импульсы с ДФКД 5, которые устанавливают первый D-триггер 8 в состо ние «Лог. 1. Этот потенциал преп тствует прохождению расширенных по длительности импульсов с выхода третьего одновибратора 12 через первый вход ггервого элемента ИЛИ 14 на второй вход первого элемента И 16. Одновременно потенциал «Лог. 1 на выходе первого элемента ИЛИ 14 разрешает прохождение импульсов с ЧФД 3 через первый элемент И 16 на управл ющий вход первого токового ключа 18. При переключении на другую частоту импульсы с выходов ДПКД 2 и ДФКД 5 не совпадают друг с другом во времени. В . результате на одном из выходов ЧФД 3 формируютс  импульсы с длительностью, равной разности фаз этих сигналов, а на другом выходе обычные короткие импульсы. Импульсы с длительностью, равной разности фаз, поступают на входы элемента ИЛИНЕ 24 непосредственно и через элемент 23 задержки. Если разность фаз превышает величину задержки л С элемента задержки 23, то на выходе элемента ИЛИ-НЕ 24 формируетс  импульс, равный по длительности t 4(p-дЯГ, который разрещает прохождение через элемент И 25 короткого импульса с ДПКД 2. Этот импульс поступает на С-вход первого D-триггера 8 и на вход сброса ДФКД 5, устанавлива  его в начальное состо ние счета. Т.е. в ДПКД 2 и ДФКД 5 одновременно начинаетс  счет импульсов соответственно от управл емого генератора 1 и опорного генератора 4. Импульс, поступивший на С-вход первого D-триггера 8, опрокидывает его, поскольку запрещающие потенциалы на D-входе с выхода второго одновибратора 11 действуют обычно несколько периодов регулировани , т.е. врем  блокировки от одновибраторов короткое и устанавливаетс  заранее. В результате срабатывани  первого Dтриггера 8 на его выходе формируетс  отрицательный импульс, который разрешает прохождение отрицательного импульса с выхода третьего одновибратора 12 через первый элемент ИЛИ 14. Третий одновибратор 12 расшир ет импульсы с ДФКД 5 до определенной величи.ны, котора  выбираетс  из следующих соображений. Наименьша  разность фаз на выходе ЧФД 3, при которой с выхода первого блока 6 стробировани  проходит стробимпульс, требует дл  ее отработки в кольце авторегулировани  воздействи  на управл ющий вход первого токового ключа 18 импульса с длительностью, больщей, чем разность фаз на некоторую дополнительную величину t. но меньшей, чем оставша с  часть периода регулировани . Величина дополнительного во времени воздействи  1д создаетс  на выходе первого элемента ИЛИ 14 как разность между длительностью отрицательного импульса на выходе первого D-триггера 8 и оставшейс  длительностью положительного импульса на выходе третьего одновибратора 12. Поскольку последний срабатывает от импульса с ДФКД 5, а первый D-триггер 8 - от импульса с ДПКД 2, то, че-м больше разность фаз, тем больше разностный импульс на выходе первого элемента ИЛИ 14, который проходит через первый элемент И 16 на управл ющий вход первого токового ключа 18 и складываетс  во времени с импульсом на выходе ЧФД 3. При максимальной разности фаз управл ющее воздействие продолжаетс  весь период рргулировани . С уменьшением рассогласовани  по частоте и фазе первый D-триггер 8 отключаетс , и в системе автоподстройки происходит обычное регулирование. Если после прохождени  состо ни  равновеси  произойдет небольшое перерегулирование , то второй D-триггер 9 не сможет включитьс , так как он на некоторое врем  заблокирован по D-входу запрещающим потенциалом с выхода первого одновибратора 10. Включение первого одновибратора 10 происходит отрицательным импульсом с выхода первого D-триггера 8 при его срабатывании от короткого импульса по С-входу. Аналогично происходит работа цифрового синтезатора частот, если период импульсов с ДПКД 2 меньше периода импульсов с ДФКД 5. Только в этом случае происходит сброс ДПКД 2 с помощью импульсов с ДФКД 5, прошедших через второй блок 7 стробировани . Таким образом, в предлагаемом цифровом синтезаторе частот после выделени  строб-импульса с блоках 6 и 7 стробировани  сформированное воздействие на управл ющие входы токовых ключей 18 и 19 может измен тьс  в зависимости от начальной разности фаз от минимально возможного до максимального, равного всему периоду регулировани . При этом значительно снижаетс  возможность перерегулировани .

Claims (1)

1. ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ по авт. св. № 1077057, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены третий и четвертый одновибраторы, выход первого D-триггера соединен с первым входом первого элемента И через дополнительно введенный первый элемент ИЛИ, выход второго D-триггера соединен с первым входом второго элемента И через дополнительно введенный второй элемент ИЛИ, при этом вход третьего одновибратора объединен с R-входом первого D-триггера, а выход третьего одновибратора соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, вход четвертого одновибратора объединен с R-входом второго D-триггера, а выход четвертого одновибратора соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ.