SU1503070A1

SU1503070A1 - Цифровой синтезатор частоты

Info

Publication number: SU1503070A1
Application number: SU874177149A
Authority: SU
Inventors: Александр Сергеевич Воробьев; Андрей Кимович Моисеев
Original assignee: Предприятие П/Я М-5619
Priority date: 1987-01-08
Filing date: 1987-01-08
Publication date: 1989-08-23

Abstract

Изобретение относитс к импульсной технике и может использоватьс дл генерации сетки частот в измерительных устройствах и в приемных и передающих устройствах. Цель изобретени - повышение быстродействи при изменении выходной частоты. Это достигаетс за счет использовани грубой ускоренной автоподстройки частоты управл емого выходного генератора 18 за несколько циклов работы делителей 2 и 3 с последующим автоматическим переходом в режим фазовой автопостройки частоты генератора 18. Синтезатор содержит задающий генератор 1, триггеры 4 - 6, счетчики 7 и 9 импульсов, дешифратор 8, преобразователь 10 код-напр жение, вентили 11-17. 2 ил.

Description

§

(Л

ел

о

00

о 0i/ 1

тор содержит задакш ш генератор 1, К) код триггеры 4-6, счетчики 7 и 9 импуль-- 2 ил.

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано дл генера1Щи сетки частот в изм еритель - Hbtx устройствах, а также в приемных и передающих устройствах.

Цель изобретени - повышение быст родействи при изменении выходной частоты.

На фиг.1 приведена электрическа структурна схема цифрового синтеза- тора частоты; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства в установившемс режиме.

Цифровой синтезатор частоты содержит задающий генератор 1, первый

и второй делители 2 и 3 частоты, с

первого по третий триггеры 4-6, счетчик 7 импульсов, дешифратор 8, реверсивный счетчик 9 импульсов, 11ифроана- логовый преобразователь 10, с первого по седьмой вентили 11-17 (вентили

11,12,14,16 и 17 - элементы И-НЕ, вентили 13 и 15 - элементы ИЛИ-НЕ), перестраиваемьш генератор 18, шину

19 управлени и выходную шину 20.

Выход (инверсный) первого триггера

4 соединен с первыми входами первого

11и четвертого 14 вентилей, выход (инверсный) второго триггера 5 соединен с первым входом второго вентил

12и вторым входом четвертого венти- д 14, Выход первого вентил 11 соединен с первым входом седьмого вентил 17 и входом суммировани реверсивного счетчика 9 импульсов, вход вычитани которого соединен с выходом второго вентил 12 и вторым входом седьмого вентил 17, выход которого соединен с счетным входом счетчика 7 импульсов, вход сброса которого соединен с S-входами первого 4 и второг 5 триггеров и выходом п того вентил 15, первый вход которого соединен с первым входом дешифратора В, с выходом четвертого вентил 14 и с вторым входом третьего вентил 13. Второй вход п того вентил 15 соедине} с

R-входами первого, второго и третьег триггеров 4-6 с шиной 19 управлени и входом стробировани дешифратора В

напр жение, вентили 11-17.

0

5

0

5

0 з

5

входы которого с второго по п-й соединены с соответствующими выходами счетчика 7 импульсов, причем п-и выход счетчика 7 импульсов соединен с его же входом разрешени счета и тактовым входом третьего триггера 6, пр мой выход которого соединен с первым входом третьего вентил 13, выход которого соединен с входами записи первого 2 и второго 3 делителей частоты. Инверсный выход третьего триггера 6 соединен с первым входом шестого вентил 16, выход которого соединен с вторыми входами первого 11 и второго 12 вентилей, второй вход - с первым выходом задающего генератора 1 , второй выход которого соединен с тактовым входом второго делител 3 частоты, третий выход - с третьими входами первого 11 и второго 12венти-- лей. Выходы реверсивного счетчика 9 импульсов через цифроаналоговый пре- образователь 10 соединен с входом перестраиваемого генератора 18, вьсход которого соединен с тактовым входом первого делител 2 частоты и выходной шиной 20, Тактовые входы первого 4 и второго 5 триггеров соединены с выходами соответственно второго 3 и первого 2 делителей частоты. В-входы с первого по третий триггеров 4-6 соединены с общей шиной.

Устройство работает в двух режимах: в режиме грубой частотной автоподстройки и режиме фазовой автопод- стройки частоты генератора 18. .

В первом режиме устройство работает либс при его включении, либо при переключении устройства на другую {. частоту. Во второй режим работы устройство автоматически переходит после . завершени первого режима Задание частоты осуществл етс подачей на установочные входы депителей 2 и 3 (с переменным коэффициентом делени ) двоичных кодов, а также импульса на шину 19, При этом на инверсных выходах триггеров 4-6 устанавливаютс уровни логической единицы, а а выходе вентил 14 формируетс отрицательный

515

импульс, в результате этого на выход вентил 13 формируетс положительный импульс, устанавливающий делители 2 3 в исходное состо ние, при которо

и

в них записываютс двоичные коды коэффициентов делени , подаваемые на их установочные входы. После окончани импульса на шине 19 на выходе вентил 15 по вл етс положительный импульс, который сбрасывает счетчик 7 в нуль и устанавливает триггеры 4 и 5 в единичное состо ние, что приводит к окончанию импульсов на выходах вентилей 14 и 15. С этого момент делители 2 и 3 одновременно начинают счет опорных импульсов с выхода генератора 1 и импульсов с выхода генератора 18 соответственно. После завершени полных циклов счета делителей 2 и 3 на их выходах формируютс положительные импульсы. Эти импульсы устанавливают в единичное состо ние по С-входу инверсные выходы соответствующих триггеров 4 и 3. При этом открываетс соответствующий вентиль 11 или 12, пропускающий на входы счетчика 9 тактовые импульсы частоты , с третьего выхода генератора 1 и через открытый вентиль 16 тактовые импульсы повышенной частоты f с второго выхода генератора 1. При этом соответственно увеличиваетс или уменьшаетс число, записанное в счетчике 9 и, следовательно, возрастает или снижаетс уровень напр жени на выходе преобразовател 10, что приводит к повьш)ению или понижению частоты на выходе генератора .18. Если периоды выходных импульсов делителей 2 и 3 совпадают с-точностью до одного периода тактовьсх .импульсов, поступающих с второго выхода генератора 1 , то отрицательный импульс, формируемый на выходе вентил 14, проходит через дешифратор 8, в результате чего на выходе дешифратора 8 формируетс положительный импульс, устанавливающий три1ч ер б в единичное состо ние . При этом нулевой потенциал на инверсном выходе триггера 6 запрещает прохождение тактовых импульсов повышенной частоты f на входы счетчика 11, а единичный потенциал на пр мом выходе триггера 6 запрещает прохождение через вентиль 13 отрицательных импульсов с выхода вентил 14 на входы записи делителей 2 и 3 запреща прерывание цикла работы этих делителей,

Таким образом, устройство осуществл ет грубую ускоренную автоподстрой- ку частоты генератора 18 за несколько циклов работы делителей 2 и 3 и автоматически переходит во второй режим работы-фазовую автоподстройку частоты генератора 18 с минимальной начальной фазовой ошибкой.

Второй режим работы иллюстрирован диаграммами, изображенными на фиг.2. В моменты времени t, t,, 15. и t-, формируютс положительные импульсы на выходе делител 2 (фиг.26), а в

5

0

5

0

моменты t

2 -4

и

Ч на выходе

делител 3. Эти импульсы устанавливают в единичное состо ние инверсные выходы соответствующих триггеров 4 и 5 (фиг.2г,д). При этом открываетс

0 соответствующий вентиль 11 или 12 (фиг. к,л), пропускающий на входы счетчика 9 тактовые импульсы частоты f, с третьего выхода генератора 1 (фиг.2 к,л), что как и в первом ре5 жиме, приводит к соответств тощему изменению напр жени на выходе преобразовател 10 (фиг.2) и частоты, на выходе генератора 18, что сокращает фазовую ощибку.

Максимально допустима фазова ошибка контролируетс с помощью вентил 17 и счетчика 7. При достижении фазовой опшбки допустимого значени , соответствующего половине емкости счетчика 7, на выходе его старшего разр да устанавливаетс единичный потенциал, запрещающий дальнейший счет импульсов этим счетчиком и уста навливающий триггер 6 в нулевой состо ние , обеспечива возможность прохождени импульсов с выхода вентил 14 через вентиль 13 на входы записи делителей 2 .

Таким образом, устройство автома- 5 тически пере ходит в первый режим работы.

В том случае, если выходным регулирующим параметром вл етс не частота импульсов, снимаемых с выхода 0 генератора 18, а период импульсов,

снимаемых с делител 3, то перестройка периода может осуществл тьс аналогичным образом, но без подачи на шину 19 управл ющего импульса. В 5 этом случае, при плавном регулировании периода, не происходит существенных скачков фазы этих импульсов даже при выходе на режим грубой автоматической подстройки.

Claims

Формула изоОретени

Цифровой синтезатор частоты, со- держап(ин задаюп1ий генератор, nepsbrfi и второй вентили, первые входы которых соединены с выxoдa и, соответственно первого и второго триггеров, выходы - с входами соответственно суммировани и вычитани реверсивно- го счетчика импульсов, выходы которого через цифроаналоговый преобразователь соединены с входом перестраиваемого генератора, выход которого соединен с выходной шиной и с тактовым входом первого делител частоты, и третий и четвертый вентили, о т - лича ющийс тем, что, с целью повышени быстродействи при изменении выходной частоты, в него введены п тый, шестой и седьмой вентили , третий триггер, второй делитель частоты, шина управлени и дешифратор , выход которого соединен с S-BXO- дом третьего триггера, D-вход которого соединен с общей шиной, пр мой выход - с первым входом третьего вентил , выход которого соединен с входами записи первого и второго делителей частоты, второй вход - с первым

входом дешифратора, с выходом четвер того вентил , первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно , первого и второго триг-

И О

15

20

25

30

герои, и с первым входом п того вентил , ныход которого соединен с S- входа№1 первого и второго триггеров и с входом сброса счетчика импульсов, выходы разр дов которого, начина с второго, соединены с соответствую- шими входами дешифратора, п-и вход которого соединен с входом запрета счета счетчика импульсов и с тактовым входом третьего триггера, R-вход которого соединен с вторым входом п того вентил , с входом стробирова- ни дешифратора, с R-входами первого и второго триггеров, D-входы которых подключены к общей шине, и с шиной управлени , инверсный выход - с первым входом шестого вентил , выход которого соединен с вторыми входами первого и второго вентилей, второй вход - с первым выходом задающего генератора, второй выход которого соединен с тактовым входом второго делител частоты, третий выход - с третьими входами первого и второго вентилей, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами седьмого вентил , выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, при этом, выходы первого и второго делителей частоты соединены с тактовыми входами, соответственно , второго и первого триггеров .