SU1506550A2 - Digital frequency synthesizer - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в качестве возбудител  передатчика с частотной модул цией. Цель изобретени  - уменьшение нелинейных искажений выходного сигнала. Устройство содержит генератор 1, два делител  2,13 с переменным коэффициентом делени , блок 3 установки выходной частоты, частотно-фазовый детектор 4, фильтры 5,10 нижних частот, опорный генератор 6, два делител  7 и 8 частоты с фиксированным коэффициентом делени , фазовый детектор 9, ключ 11, индикатор 12 синхронизма, фильтр 14 верхних частот, фазовый модул тор 15, интегратор 16, источник 17 модулирующего сигнала. Поставленна  цель достигаетс  введением в устройство второго фазового детектора 18, инвертора 19 и двух сумматоров 20 и 21. 1 ил.The invention relates to radio engineering and can be used as a driver of a frequency modulated transmitter. The purpose of the invention is to reduce nonlinear distortion of the output signal. The device contains a generator 1, two dividers 2.13 with a variable division factor, a block 3 for setting the output frequency, a frequency-phase detector 4, low-pass filters 5.10, a reference oscillator 6, two dividers 7 and 8 frequencies with a fixed division factor, detector 9, key 11, timing indicator 12, high-pass filter 14, phase modulator 15, integrator 16, modulating signal source 17. The goal is achieved by introducing into the device a second phase detector 18, an inverter 19 and two adders 20 and 21. 1 sludge.

Description

елate

СП елJV ate

гоgo

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в качестве возбудител  передатчика с частотной модул цией и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт. св. № 1295513.The invention relates to radio engineering and can be used as a driver of a frequency modulated transmitter and is an improvement of the invention according to the authors. St. No. 1295513.

Цель изобретени  - уменьшение нелинейных искажений выходного сигнала .The purpose of the invention is to reduce the nonlinear distortion of the output signal.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема цифрового синтезатора частот.The drawing shows a structural electrical circuit of a digital frequency synthesizer.

Цифровой синтезатор частот содержит управл емый генератор 1, первый делитель 2 частоты с переменным коэффициентом делени  (ДПКД), блок 3 установки.вькодной частоты, частот- но-(})азовый детектор (ЧФД) 4, первьй фильтр 5 нижних частот (ФНЧ), опорный генератор 6, первый делитель 7 частоты с фиксированным коэффициентом делени  (ДФКД), второй ДФКД 8, первый фазовьй детектор (ФД) 9, второй ФНЧ 10, ключ 11, индикатор 12 синхронизма, второй ДПКД 13, фильтр 14 верхних частот, фазовый модул тор 15, интегратор 16, источник 17 модулирующего сигнала, второй ФД 18, инТаким образом, в режиме синхронизма без модул ции и при отсутствии частотной модул ции управл емого генератора 1 импульс с выхода второго ДПКД 13 должен приходить всегда в одной и той же фазе по отношению к опорным импульсам, т.е. на выходе второго ФНЧ 10 посто нное напр жение. При наличии модул ции информационным сигналом от источника 17 через первый сумматор 20, интегратор 16 и фазовыйThe digital frequency synthesizer contains a controlled oscillator 1, the first frequency divider 2 with a variable division factor (DPDK), a block 3 of the installation. Code frequency, a frequency (-) natural detector (FFD) 4, the first low-pass filter 5 (LPF) , reference generator 6, first frequency divider 7 with a fixed division factor (DFCD), second DFCD 8, first phase detector (FD) 9, second LPF 10, key 11, timing indicator 12, second DPDK 13, high-pass filter 14, phase modulator 15, integrator 16, modulating signal source 17, second PD 18, inTakim Thus, in synchronization mode without modulation and in the absence of frequency modulation of the controlled oscillator 1, the pulse from the output of the second PDCD 13 must always come in the same phase with respect to the reference pulses, i.e. the output of the second low-pass filter is 10 constant voltage. In the presence of modulation by the information signal from the source 17 through the first adder 20, the integrator 16 and the phase

вертор 19, первый сумматор 20, второй 30 модул тор 15 опорных импульсов, пос- сумматор 21.rynaioiipix от опорного генератора 6 чеЦифровой синтезатор частот работает следующим образом.The vert 19, the first adder 20, the second 30 modulator 15 of the reference pulses, the combiner 21.rynaioiipix from the reference oscillator 6, the digital frequency synthesizer works as follows.

рез первый ДФКД 7 или паразитной частотной модул ции управл емого генератора 1, импульсы с второго ДПКД 13cutting the first DFCD 7 or parasitic frequency modulation of the controlled oscillator 1, pulses from the second DCD 13

В переходном режиме при переклю-In transient mode when switching

что опорные импульсы с первого выхода второго ДФКД 8, частота которых во много раз больше, чем с второго выхода второго ДФКД 8, поступают одновременно на опорный вход первого ФД 9 и на вход сброса второго ДПКД 13, сбрасыва  его в исходное состо ние. В каждьш период регулировани  второйthat the reference pulses from the first output of the second DFCD 8, the frequency of which is many times greater than from the second output of the second DFCD 8, go simultaneously to the reference input of the first FD 9 and to the reset input of the second DCPD 13, resetting it to the initial state. In each period of regulation of the second

ДФКД 8 и второй ДПКД 13 начинают счет одновременно, а заканчивают они по разному: сначала по вл етс  импульс на выходе второго ДПКД 13, а затем на выходе второго ДФКД 8, которыйThe DFCD 8 and the second PDKD 13 start counting simultaneously, and they end differently: first, a pulse appears at the output of the second DPKD 13, and then at the output of the second DFCD 8, which

оп ть сбрасывает второй ДПКД 13 в исходное состо ние и все повтор етс  снова.Again, the second PDCD 13 is reset to its original state and everything is repeated again.

Таким образом, в режиме синхронизма без модул ции и при отсутствии частотной модул ции управл емого генератора 1 импульс с выхода второго ДПКД 13 должен приходить всегда в одной и той же фазе по отношению к опорным импульсам, т.е. на выходе второго ФНЧ 10 посто нное напр жение. При наличии модул ции информационным сигналом от источника 17 через первый сумматор 20, интегратор 16 и фазовыйThus, in synchronization mode without modulation and in the absence of frequency modulation of the controlled oscillator 1, the pulse from the output of the second PDCD 13 must always come in the same phase with respect to the reference pulses, i.e. the output of the second low-pass filter is 10 constant voltage. In the presence of modulation by the information signal from the source 17 through the first adder 20, the integrator 16 and the phase

модул тор 15 опорных импульсов, пос- rynaioiipix от опорного генератора 6 через первый ДФКД 7 или паразитной частотной модул ции управл емого генератора 1, импульсы с второго ДПКД 13the modulator 15 of the reference pulses, sequenoiipix from the reference generator 6 through the first DFCD 7 or parasitic frequency modulation of the controlled oscillator 1, the pulses from the second DPKD 13

чении с одной частоты на другую,ког- 35 также промодулированы по фазе по отда нет синхронизма, ключ 11 по сигналу от индикатора 12 отключает выход второго ФНЧ 10. Вхождение в синхронизм осуществл етс  только с помощью основного кольца фазовой автоподстройки на основе управл емого генератора 1, первого ДПКД 2, ЧФД 4, первого ФНЧ 5. Коэффициент делени  первого ДПКД 2 задаетс  от блока 3From one frequency to another, the cog-35 is also phase-modulated to give no synchronism, the key 11 to the signal from indicator 12 turns off the output of the second low-pass filter 10. Synchronization is performed only using the main phase-locked loop based on the controlled oscillator 1 , the first DPKD 2, PFD 4, the first low-pass filter 5. The division ratio of the first DPKD 2 is set from block 3

установки. После установлени  режима 45   модул ци  значительно ослаблесинхронизма открываетс  ключ 11, в результате чего переменна  составл юща  сигнала с выхода первого ФД 9 через второй ФНЧ 10, ключ 11 и фильтр 14 поступает на второй управл ющий вход управл емого генера-. тора 1. В режиме синхронизма включаетс  второе кольцо фазовой автоподстройки , которое работает на частоте сравнени  ,более высокой, чем основное кольцо, что приводит к рас-1 ширению в соответствующее число раз полосы пропускани  кольца фазовой автоподстройки. Достигаетс  это тем.installation. After setting mode 45 modulation significantly weakensynchronism opens key 11, as a result of which the variable component of the signal from the output of the first PD 9 through the second low pass filter 10, key 11 and the filter 14 is fed to the second control input of the controlled oscillator. torus 1. In synchronization mode, the second phase-locked loop is turned on, which operates at a reference frequency higher than the main ring, which leads to the expansion of the corresponding number of times the bandwidth of the phase-locked loop. This is achieved by the fact.

ношению к опорным импульсам в окрестности начальной фазы, котора  установилась в режиме синхронизма до модул ции. В результате на выходе первого ФД 9 формируетс  переменное напр жение, которое поступает на второй управл ющий вход управл емого генератора 1 и измен ет его частоту так, что паразитна  частотна , а модул ци  информационным сигналом полностью остаетс  в широкой полосе частот. Одновременно дл  уменьшени  нелинейных искажений выходного частотно-модулированного сигнала опорные импульсы с выхода первого ДФКД 7 и с выхода фазового модул тора 15 поступают на второй ФД 18, на выходе которого восстанав иваетс  первоначальный модулирующий сигнал. С выхода второго ФД 18 этот сигнал через инвертор 19 поступает на первый вход сигнала второго сумматора 21, на второй входwearing to the reference pulses in the vicinity of the initial phase, which was established in the synchronism mode before modulation. As a result, a variable voltage is generated at the output of the first PD 9, which is fed to the second control input of the controlled oscillator 1 and changes its frequency so that the parasitic frequency and modulation of the information signal remains completely in a wide frequency band. At the same time, in order to reduce the nonlinear distortion of the output frequency-modulated signal, the reference pulses from the output of the first DFCD 7 and from the output of the phase modulator 15 are fed to the second PD 18, at the output of which the original modulating signal is restored. From the output of the second PD 18, this signal through the inverter 19 is fed to the first input of the signal of the second adder 21, to the second input

которого приходит исходный модулирующий сигнал от источника 17.which comes the original modulating signal from source 17.

Если модулирующий сигнал на выходе второго ФД 18 отличаетс  от исходного Fycxс источника 17 на величину ошибки ЛГ, то на выходе второго сумматора 21 получитс  сигнал ошибки с обратным знакомIf the modulating signal at the output of the second PD 18 differs from the original Fycx of the source 17 by the magnitude of the LG error, then the output of the second adder 21 will receive an error signal with the opposite sign

(Г„СГ+ Г) -4F.(G „SG + G) -4F.

Этот сигнал ошибки поступает на первый вход первого сумматора 20, на второй вход которого приходит исходный модулирующий сигнал. На выходе первого сумматора 20 получаетс  исходньп модулирующий сигнал с предыскажением, т.е. Fj.- lF. Это предыскажение полностью компенсирует те искажени , которые внос т интегратор 16 и фазовый модул тор 15 F cx-4F+4F .This error signal is fed to the first input of the first adder 20, to the second input of which comes the original modulating signal. At the output of the first adder 20, an initial modulating signal with a pre-distortion is obtained, i.e. Fj.- lF. This predistortion fully compensates for the distortion introduced by integrator 16 and phase modulator 15 F cx-4F + 4F.

Т.е. на выходе фазового модул тора 15 опорные импульсы будут промоду- лированы по фазе в точном соответствии с исходным информахщонным сиг- налом от источника 17. При этом автоматически компенсируетс  нелинейностьThose. at the output of the phase modulator 15, the reference pulses will be phase modulated in exactly the same way as the original information from the source 17. This will automatically compensate for the nonlinearity

Составитель Ю.Ковалев Редактор С.Патрушева Техред М.Моргентал Корректор О.КравцоваCompiled by Y. Kovalev Editor S. Patrusheva Tehred M. Morgental Corrector O. Kravtsova

Заказ 5446/55Order 5446/55

Тираж 884Circulation 884

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5

1506550615065506

амплитудно-частотных характеристик фазового модул тора 15 и синтезатора 16 в широкой полосе частот, а также изменени  их амплитудно-частотных характеристик при воздействии различных дестабилизирующих факторов.amplitude-frequency characteristics of the phase modulator 15 and synthesizer 16 in a wide frequency band, as well as changes in their amplitude-frequency characteristics when exposed to various destabilizing factors.

00

5 0 50

5 five

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Цифровой синтезатор частот по авт. св. № 1295513, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  нелинейных искажений выходного сигнала, введены последовательно соединенные второй фазовый детектор, инвертор и первый сумматор, а источник модулирующего сигнала соединен с входом интегратора через введенный второй сумматор, второй вход которого подключен к выходу первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом источника модулирующего сигнала, первый и второй входы фазового детектора подключены соответ ственно к вь $сбдам первого делител  частоты с фиксированным коэффициентом делени  и фазового модул тора.Digital synthesizer frequency auth. St. No. 1295513, characterized in that, in order to reduce nonlinear distortion of the output signal, a second phase detector, an inverter and a first adder are introduced in series, and the source of the modulating signal is connected to the integrator input via the second adder, the second input of which is connected to the output of the first adder, the second input of which is connected to the output of the modulating signal source, the first and second inputs of the phase detector are connected respectively to the first frequency divider with a fixed coefficient dividing and phase modulator. ПодписноеSubscription