SU1042188A1

SU1042188A1 - Digital frequency synthesizer

Info

Publication number: SU1042188A1
Application number: SU802995250A
Authority: SU
Inventors: Станислав Константинович Романов; Владимир Николаевич Малиновский
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6208
Priority date: 1980-10-15
Filing date: 1980-10-15
Publication date: 1983-09-15

Abstract

ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ, содержащий N параллельно включенных каналов,каждый из: которых содержит последовательно соединенные первый ключ, интегрирукчдий фильтр, фильтр нижних частот, управл емый генератор и второй ключ, при этом выходы BTopbix ключей каждого из N каналрв объединены и подключены к входу делител частоты с переменным коэффициентом делени , выход которого соединен с одним из входов фазового детектора, входы первых ключей каж-. дого из N каналов объединены и подключены к выходу фазового детектора , к другому входу которого подсоединен выход опорного генератора, а также тактовый генератор и последовательно соединенные блок управлени и задатчик кода, выход которого подключен к установочному входу делител частоты с переменным коэффициентом делени , при этом входы управлени первого и второго ключей в каждом из N каналов объединены и подключены к соответствующим выходам блока управлени , о .т л и ч а ю щи и с тем, что, с целью уменьшени паразитной частотной модул ции выходных колебаний, между выходом делител Частоты с пе (Л ременным коэффициентом делени и .входом блока управлени включен элемент И, к другому входу которого подключен выход тактового генера- . тора. , .DIGITAL SYNTHESIZER OF FREQUENCIES, containing N channels connected in parallel, each of which contains serially connected first key, integrated filter, low pass filter, controlled oscillator and second key, while the outputs of the BTopbix keys of each N channel are combined and connected to the input of a frequency divider with a variable division factor, the output of which is connected to one of the inputs of the phase detector, the inputs of the first keys are each. From the N channels are combined and connected to the output of the phase detector, to another input of which the output of the reference oscillator is connected, as well as a clock generator and a serially connected control unit and a code setter, the output of which is connected to the setup input of a frequency divider with a variable division factor, while the inputs Controls of the first and second keys in each of the N channels are combined and connected to the corresponding outputs of the control unit, which means in order to reduce the parasitic frequency modulation output oscillations between the output of the frequency divider with ne (A dividing coefficient belt .The inputs and the control unit is enabled AND gate, to the other input of which is connected to the output of the clock generator. torus.,.

Description

Изобретение относитс к радиотехнике , в частности к устройствам формировани колебаний со стабильными частотами, и может быть использовано дл синтеза частот в радиопередающих и радиоприемных усройствах .The invention relates to radio engineering, in particular, to the formation of oscillations with stable frequencies, and can be used for the synthesis of frequencies in radio transmitting and receiving devices.

Известен цифровой синтезатор чатот , соде)жащий последовательно соединенные управл емый генератор, смеситель, формирователь импульсов , делитель частоты с переменным коэффициентом делени и операционный усилитель, а также опорный генератор и блок изменени коэффициента делени 1 .A known digital synthesizer, serial, containing a serially connected controlled oscillator, a mixer, a pulse shaper, a frequency divider with a variable division factor and an operational amplifier, as well as a reference oscillator and a unit for changing the division factor 1.

Недостатком такого синтезатора частот вл етс невысока спектральна чистота выходных колебаний . .The disadvantage of such a frequency synthesizer is the low spectral purity of the output oscillations. .

Наиболее близким к изобретению вл етс цифровой синтезатор частот , содержащий N параллельно включенных каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные первый ключ, интегрирующий фильтр, фильтр нижних частот,.управл емый генератор и второй ключ, при этом выходы вторых ключей каждого из N каналов объелинены и подключены к входу делител частоты с переменным коэффициентом делени , выход которого соединен с одним из входов фазового детектора, входы первых ключей каждого из N каналов объединены и подключены к выходу фазового детектора, к .другому входу которого подсоединен выход опорного генератора,.а также тактовый генератор и последовательно соединенные блок управлени и задатчик кода выход которого подключен к установоному входу делител частоты с переменным коэффициентом делени , при этом .входы управлени первого и второго ключей в каждом из N каналов объединены и подключены к соответствующим выходам блока управлени 21.Closest to the invention is a digital frequency synthesizer containing N parallel-connected channels, each of which contains a serially connected first key, an integrating filter, a low-pass filter, a controlled oscillator and a second key, while the outputs of the second keys of each of the N channels are combined. and connected to the input of a frequency divider with a variable division factor, the output of which is connected to one of the inputs of the phase detector, the inputs of the first keys of each of the N channels are combined and connected to the output of the phase detector, whose other input is connected to the output of the reference oscillator, as well as a clock generator and a serially connected control unit and a code setter whose output is connected to the set input of a frequency divider with a variable division factor, wherein the control inputs of the first and second keys each of N channels are combined and connected to the corresponding outputs of the control unit 21.

Однако известный цифровой синтезатор частот имеет значительную паразитную частотную модул цию выходных сигналов, вследствие того, что отсутствует синхронизаци моментов переключени каналов с моментг1ми по влени импульсов с выхода ;делител частоты с переменным коэффициентом делени .However, the well-known digital frequency synthesizer has a significant spurious frequency modulation of the output signals, due to the fact that there is no synchronization of channel switching points with the instant of the appearance of pulses from the output, a frequency divider with a variable division factor.

Цель изобретени - уменьшение паразитной частотной модул ции выходных колебаний.The purpose of the invention is to reduce the parasitic frequency modulation of the output oscillations.

Поставленна цель достигаетс тем, что в цифровой синтезатор частот , содержащий N параллельно включенных каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные первый ключ, интегрирующий фильтр, фильтр нижних частот, управл екый генератор и второйThe goal is achieved by the fact that a digital frequency synthesizer containing N channels connected in parallel, each of which contains a first key connected in series, an integrating filter, a low pass filter, a control oscillator, and a second

ключ, при этом выходы вторых ключей каждого из N каналов объелинены и подключены к входу делител частоты с переменным коэффициентом делени , выход которого соединен с одним из входов фазового детектора, входы первых ключей каждого из N каналов объединены и подключены к выходу фазового детектора, к другом входу которого подсоединен выход опорного генератора, а также тактовый генератор и последовательно соединенные блок управлени и задатчик кода, выход которого Подключен к установочному входу делител частоты с переменным коэффициентом делени , при этом входы управлени первого и второго ключей в каждом и из N каналов объединены и подключены к соответствующим выходам блока управлени ,между выходом делител частоты с переменным коэффициентом, делени -и входом блока управлени включен элемент И, к другому входу которого подключен выход тактового генератора.the key, while the outputs of the second keys of each of the N channels are combined and connected to the input of a frequency divider with a variable division factor, the output of which is connected to one of the inputs of the phase detector, the inputs of the first keys of each of the N channels are combined and connected to the output of the phase detector, to another the input of which is connected to the output of the reference oscillator, as well as the clock generator and the series-connected control unit and setpoint generator whose output is connected to the setup input of a frequency divider with a variable coefficient the division volume, wherein the control inputs of the first and second keys in each and from the N channels are combined and connected to the corresponding outputs of the control unit, between the output of the frequency divider with a variable coefficient, the division and the input of the control unit, the And element is included, to the other input of which the output is connected clock generator.

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 интегрирующий фильтр 1, фильтр нижних частот (ФНЧ) 2, управл емый генератор 3, делитель частоты с переменным коэффициентом делени (ДПКД )4., фазовый детектор 5, опорный генератор 6, первый ключ 7, второй ключ 8, тактовый генератор 9, задатчик кода 10, блок управлени 11 и элемент И 12.A digital frequency synthesizer contains an integrating filter 1, a low-pass filter (LPF) 2, a controlled oscillator 3, a frequency divider with a variable division factor (DDC) 4., phase detector 5, reference oscillator 6, first key 7, second key 8, clock generator 9, master 10, control unit 11 and element 12.

Цифровой синтезатор частот работает следуквдим образом.The digital frequency synthesizer works in the following way.

В начале в кольцо фазовой автопостройки замыкаетс первый из N параллельных каналов. В этом случае сигнал с выхода фазового детектора 5 через замкнутый первый ключ 7 поступает на интегрирующий фильтр 1 И далее на ФНЧ 2, выходноеП1апр жение которого управл ет частотой управл емого генератора 3. Выходное напр жение управл емого генератора 3-. через замкнутый второй ключAt the beginning of the phase auto-build ring, the first of the N parallel channels is closed. In this case, the signal from the output of the phase detector 5 through the closed first switch 7 is fed to the integrating filter 1 and then to the low-pass filter 2, the output P1 voltage of which controls the frequency of the controlled oscillator 3. The output voltage of the controlled oscillator 3-. via closed second key

8подаетс на ДПКД 4. Благодар наличию интегрирующего фильтра 1 состо ние синхронизма в кольце фазовой автоподстройки управл емого генератра 3 достигаетс при нулевой разности фаз между импульсами ДПКД 48 is fed to DPKD 4. Due to the presence of the integrating filter 1, the synchronization state in the phase locked loop of the controlled generator 3 is achieved with zero phase difference between DPKD 4 pulses

и опорного генератора 6. По окончании времени f Тактовый генераторand the reference generator 6. At the end of time f the clock generator

9формирует импульсы длительностью , где TQ- период повторени импульсов опорногб генератора 6.9 forms pulses of duration, where TQ is the pulse repetition period of the reference generator 6.

При совпадении во времени импульса с выхода тактового генератора 9 и импульса с выхода ДПКД 4 на выходе элемента И 12 по вл етс импульс , который поступает на вход блока управлени 11.When the pulse coincides in time from the output of the clock generator 9 and the pulse from the output of the CDCD 4, the pulse that arrives at the input of the control unit 11 appears at the output of the element 12.

При поступлении импульса на вход блока управлени 11 на втором его выходе по вл етс сигнал и происходит коммутаци второго канала фазовой автоподстройки и одновременно с этим.задатчик кода 10 устанавливает на установочном входе ДОКД 4 коэффициент делени , собтветствующий требуемой частоте управл емого генератора 3. Так как коммутаци второго канала происходит в момент окончани полного цикла счета ДПКД 4, а в состо нии, синхронизма каждого из N управл емых генераторов 3 разность фаз между импульсами ДПКД 4 и опорного генератора 6 равна нулю, то после коммутации второгр управл емого генератора 3 фазовые соотно оени между входными импульсами близки к нулю, т.е. соответствуют режиму синхронизма. Кроме того, напр жение на выходе ФНЧ 2 при условии малости ухода частоты управл емого генератора 3 за период коммутащии соответствуетWhen a pulse arrives at the input of the control unit 11, a second signal appears at its second output and the second channel of the phase-locked loop is switched and at the same time the code sensor 10 sets the DOC 4 installation input to the division factor corresponding to the desired frequency of the controlled oscillator 3. Since switching of the second channel occurs at the moment of the end of the full cycle of the DPCD counting 4, and in the state of synchronism of each of the N controlled generators 3, the phase difference between the DPCD 4 and reference oscillator 6 is equal and zero, then after switching of the second controlled oscillator 3, the phase relations between the input pulses are close to zero, i.e. match the synchronism mode. In addition, the voltage at the output of the low-pass filter 2, provided that the frequency of the controlled oscillator 3 is small for the switching period, corresponds to

напр жению синхронизма управл емого генератора 3, полученного в предыдущем цикле фазовой автоподстройки , поэтрму начальное отключение частоты управл емого генератора 3 от частоты синхронизма незначительное.the synchronization voltage of the controlled oscillator 3 obtained in the previous phase-locked loop, therefore the initial disconnection of the frequency of the controlled oscillator 3 from the synchronous frequency is insignificant.

Аналогично происходит работа синтезатора при ко| мутации последующих каналов синтезатора, затем Similarly, the work of the synthesizer occurs at co | mutations of subsequent synthesizer channels, then

0 цикл подстройки регул рно повтор |етс .0 adjustment cycle repeats regularly.

Преимущество предлагаемого цифрового синтезатора частот состоит в том, что путем введени синхро5 низации моментов переключени каналов синтезатора и смены кодов коэффициентов делени ДПКД 4 с моментами по влени импульсов на выходе ДПКД 4 фазовые соотношени между входными импульсами фазового детектора 5 близки к нулю и паразитна фазова модул ци выходных колебаний значительно ослаблена.The advantage of the proposed digital frequency synthesizer is that by introducing synchronization of the switching times of the synthesizer channels and changing the division codes of DFDC 4 with the occurrence of pulses at the output of DFCD 4, the phase relations between the input pulses of the phase detector 5 are close to zero and the parasitic phase modulation output fluctuations significantly weakened.

Claims

A DIGITAL FREQUENCY SYNTHESIZER containing N parallel-connected channels, each of which contains a series-connected first key, an integrating filter, a low-pass filter, a controlled generator and a second key, while the outputs of the second keys of each of the N channels are combined and connected to the input of the frequency divider with variable division coefficient, the output of which

-connected to one of the inputs of the phase · detector, the inputs of the first keys are each.

Each of the N channels is combined and connected to the output of the phase detector, to the other input of which the output of the reference oscillator is connected, as well as a clock generator and a series-connected control unit and code generator, the output of which is connected to the installation input of the frequency divider with a variable division ratio, while the inputs control of the first and second keys in each of the N channels are combined and connected to the corresponding outputs of the control unit, which consists in the fact that, in order to reduce spurious frequency modulation yhodnyh oscillation between the output of the variable frequency divider and koeffitsientom'deleniya .The inputs of the control unit is enabled AND gate, the other input of which is connected a clock output.

^ SUn104212188