RU71487U1

RU71487U1 - DIGITAL FREQUENCY SYNTHESIS

Info

Publication number: RU71487U1
Application number: RU2007139341/22U
Authority: RU
Inventors: Олег Викторович Четкин; Евгений Александрович Печенин; Павел Александрович Попов; Иван Петрович Усачев
Original assignee: Олег Викторович Четкин
Priority date: 2007-10-25
Filing date: 2007-10-25
Publication date: 2008-03-10

Abstract

Полезная модель относится к радиотехнике и может использоваться в качестве возбудителя передатчика и гетеродина приемника. Техническим результатом является значительное увеличение диапазона модулирующих частот в сторону низких частот при одновременном выравнивании амплитудно-частотной модуляционной характеристики и улучшении чистоты спектра выходного сигнала синтезатора частот. Предлагаемое устройство содержит опорный генератор 1, делитель частоты 2, импульсно-фазовый модулятор 3, первый делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления 4, первый частотно-фазовый детектор 5, первый фильтр нижних частот 6, первый управляемый генератор 7, первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления 8, второй делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления 18, второй частотно-фазовый детектор 16, второй фильтр нижних частот 17, второй управляемый генератор 14, второй делитель частоты с переменным коэффициентом деления 15, источник модулирующего сигнала 9, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления 10, интегратор 21, сумматор 22, первый блок установки частоты 13, второй блок установки частоты 19, цифро-аналоговый преобразователь 20, усилитель постоянного тока 11 и инвертор 12. При этом выход второго управляемого генератора 14 одновременно является выходом устройства 1 п.ф., 2 илл.The utility model relates to radio engineering and can be used as a transmitter exciter and a receiver local oscillator. The technical result is a significant increase in the range of modulating frequencies towards low frequencies while simultaneously equalizing the amplitude-frequency modulation characteristics and improving the purity of the spectrum of the output signal of the frequency synthesizer. The proposed device comprises a reference generator 1, a frequency divider 2, a pulse-phase modulator 3, a first frequency divider with a fixed division coefficient 4, a first frequency-phase detector 5, a first low-pass filter 6, a first controlled generator 7, a first variable frequency divider 8, the second frequency divider with a fixed division factor 18, the second frequency-phase detector 16, the second low-pass filter 17, the second controlled oscillator 14, the second frequency divider with a variable coefficient division 15, the source of the modulating signal 9, an amplifier with adjustable gain 10, an integrator 21, an adder 22, a first frequency setting unit 13, a second frequency setting unit 19, a digital-to-analog converter 20, a DC amplifier 11 and an inverter 12. In this case, the output the second controlled generator 14 at the same time is the output of the device 1 pf, 2 ill.

Description

Полезная модель относится к радиотехнике и может использоваться в качестве возбудителя передатчика с частотной модуляцией и гетеродина приемника.The utility model relates to radio engineering and can be used as the exciter of a transmitter with frequency modulation and a local oscillator of the receiver.

Известен двухкольцевой цифровой синтезатор частот (ЦСЧ) с частотной модуляцией (ЧМ) с последовательным включением колец, построенных на основе системы импульсно-фазовой автоподстройки (ИФАПЧ) с делителем частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД) в цепи обратной связи каждого кольца (см. свидетельство на полезную модель №30043 от 26.08.2002 года).Known dual-ring digital frequency synthesizer (DSC) with frequency modulation (FM) with the sequential inclusion of rings, built on the basis of a pulse-phase-locked loop (IFAP) with a frequency divider with a variable division ratio (DPC) in the feedback circuit of each ring (see certificate Utility Model No. 30043 of 08/26/2002).

В этом ЦСЧ первое кольцо ИФАПЧ узкополосное, работает на одной частоте с ЧМ выходного сигнала, который является опорным для второго кольца.In this DSC, the first IFAPC ring is narrow-band, operates at the same frequency as the FM output signal, which is the reference for the second ring.

Второе кольцо ИФАПЧ (выходное) включено последовательно с первым и является широкодиапазонным, быстродействующим (за счет использования дробного ДПКД), может работать на ультравысоких частотах. Модулирующий сигнал для второго кольца содержится в его опорном сигнале с выхода управляемого генератора (УГ) первого кольца.The second IFAPCH ring (output) is connected in series with the first and is wide-range, high-speed (due to the use of fractional DPKD), and can operate at ultra-high frequencies. The modulating signal for the second ring is contained in its reference signal from the output of a controlled generator (UG) of the first ring.

В этом ЦСЧ с ЧМ функции частотообразования и модуляции разделены между первым и вторым кольцами ИФАПЧ, что уменьшает известные противоречия. Двухточечная частотная модуляция осуществляется в первом кольце, работающем на одной фиксированной частоте, а широкодиапазонная перестройка частот и быстродействие при переключении частот - во втором кольце ИФАПЧ.In this DSS with FM, the functions of frequency formation and modulation are divided between the first and second IFAPH rings, which reduces the known contradictions. Two-point frequency modulation is carried out in the first ring operating at one fixed frequency, and wide-range frequency tuning and speed when switching frequencies in the second IFAPC ring.

Недостаток известного устройства состоит в невозможности в настоящее время осуществления двухточечной модуляции путем введения ЧМ в УГ и на модулирующий вход фазового модулятора, включенного между делителем частоты и входом частотно-фазового детектора (ЧФД), так как в выпускаемых микросхемах ЦСЧ нет отдельного доступного входа к ЧФД (все находится внутри «кристалла» микросхемы ЦСЧ). Кроме того, в этом синтезаторе недостаточная чистота спектра выходного сигнала.A disadvantage of the known device is that it is currently impossible to implement point-to-point modulation by introducing an FM in the UG and at the modulating input of a phase modulator connected between the frequency divider and the input of the frequency-phase detector (ChFD), since the produced DSP chips do not have a separate accessible input to the ChFD (everything is inside the “crystal” of the DSC chip). In addition, this synthesizer lacks the purity of the spectrum of the output signal.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому синтезатору является двухкольцевой ЦСЧ с частотной модуляцией (см. патент на полезную модель №62310 от 07 декабря 2006 года), который принят за прототип.The closest in technical essence to the proposed synthesizer is a two-ring DSC with frequency modulation (see patent for utility model No. 62310 dated December 7, 2006), which is adopted as a prototype.

Блок-схема устройства-прототипа приведена на фиг.1, где введены следующие обозначения:The block diagram of the prototype device is shown in figure 1, where the following notation is introduced:

1 - опорный генератор (ОГ);1 - reference generator (OG);

2 -делитель частоты (Д);2 - frequency divider (D);

3 - импульсно-фазовый модулятор (ИФМ);3 - pulse-phase modulator (IFM);

4 и 18 - первый и второй делители частоты с фиксированным коэффициентом деления (ДФКД);4 and 18 - the first and second frequency dividers with a fixed division ratio (DPCD);

5 и 16 - первый и второй частотно-фазовый детектор (ЧФД);5 and 16 - the first and second frequency-phase detector (ChFD);

6 и 17 - первый и второй фильтры нижних частот (ФНЧ);6 and 17 - the first and second low-pass filters (low-pass filters);

7 и 14 - первый и второй управляемые генераторы (УГ);7 and 14 - the first and second controlled generators (UG);

8 и 15 - первый и второй делители частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД);8 and 15 - the first and second frequency dividers with a variable division ratio (DPKD);

9 - источник модулирующего сигнала (ИМС);9 - the source of the modulating signal (IC);

10 - усилитель с регулируемым коэффициентом усиления (УС);10 - amplifier with adjustable gain (US);

11 - усилитель постоянного тока (УПТ);11 - DC amplifier (UPT);

12 - инвертор (ИНВ);12 - inverter (INV);

13 и 19 - первый и второй блок установки частоты (БУЧ);13 and 19 - the first and second frequency setting unit (BEECH);

20 - цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП).20 - digital-to-analog converter (DAC).

Устройство-прототип содержит последовательно соединенные опорный генератор (ОГ 1), делитель частоты (Д 2), импульсно-фазовый модулятор (ИФМ 3), первый делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления (ДФКД 4), первый частотно-фазовый детектор (ЧФД 5), первый фильтр нижних частот (ФНЧ 6), первый УТ 7 и первый ДПКД 8, выход которого соединен со вторым входом первого ЧФД 5, последовательно соединенные второй ДФКД 18, второй ЧФД 16, второй ФНЧ 17, второй УТ 14 и второй ДПКД 15, выход которого соединен со вторым входом второго ЧФД 16; последовательно соединенные источник модулирующего сигнала (ИМС 9) и усилитель с регулируемым коэффициентом усиления (УС 10), выход которого соединен с модулирующим входом первого управляемого генератора (УГ7), выход первого фильтра нижних частот (ФНЧ 6) соединен через УПТ 11 и инвертор ИНВ 12 с модулирующим входом ИФМ 3, а также первый блок установки частоты БУЧ 13, выход которого соединен с установочным входом первого ДПКД 8, второй блок установки частоты БУЧ 19, выход которого соединен с установочным входом второго ДПКД 15 и через цифроаналоговый преобразователь ЦАП 20 с управляющим входом усилителя с регулируемым коэффициентом усиления УС 10. При этом выход первого УГ 7 соединен также со входом второго ДФКД 18, а выход второго УГ 14 является выходом устройства.The prototype device contains a series-connected reference generator (OG 1), a frequency divider (D 2), a pulse-phase modulator (IFM 3), a first frequency divider with a fixed division ratio (DFKD 4), the first frequency-phase detector (ChFD 5) , the first low-pass filter (low-pass filter 6), the first UT 7 and the first DPKD 8, the output of which is connected to the second input of the first PSD 5, connected in series to the second DFKD 18, the second PSD 16, the second low-pass filter 17, the second UT 14 and the second DPKD 15, the output of which is connected to the second input of the second PSA 16; a series-connected source of the modulating signal (IC 9) and an amplifier with an adjustable gain (US 10), the output of which is connected to the modulating input of the first controlled generator (UG7), the output of the first low-pass filter (low-pass filter 6) is connected through the UPT 11 and INV 12 inverter with a modulating input IFM 3, as well as the first frequency setting unit BEECH 13, the output of which is connected to the installation input of the first DPKD 8, the second frequency setting unit BEECH 19, the output of which is connected to the installation input of the second DPKD 15 and through digital-to-analog the DAC converter 20 with a control input of the amplifier with an adjustable gain of US 10. The output of the first UG 7 is also connected to the input of the second DFKD 18, and the output of the second UG 14 is the output of the device.

Устройство-прототип работает следующим образом. В режиме синхронизма модулирующий сигнал U_м (t) подается от ИМС 9 через УС 10 на модулирующий вход первого УГ 7. Первое кольцо узкополосное, работает на одной частоте, поэтому здесь всегда можно выбрать оптимальный режим широкополосной частотной модуляции с минимальными искажениями. В этом ЦСЧ первое кольцо используется как узкополосный фильтр, где на частотах в пределах узкой полосы синхронизации шумы устройства определяются шумами кварцевого генератора, а вне - шумами УГ, которые для одночастотного генератора можно сделать меньше относительно шумов кварцевого генератора, приведенного к частоте УГ.The prototype device operates as follows. In synchronism mode, the modulating signal U _m (t) is supplied from the IC 9 through the DC 10 to the modulating input of the first UG 7. The first ring is narrow-band, operates at the same frequency, therefore, here you can always choose the optimal mode of broadband frequency modulation with minimal distortion. In this DSC, the first ring is used as a narrow-band filter, where at frequencies within a narrow synchronization band the device noise is determined by the noise of the quartz oscillator, and outside it is the noise of the UH, which can be made smaller for a single-frequency generator relative to the noise of the quartz generator reduced to the UG frequency.

Второе кольцо ИФАПЧ на основе УГ 14, ДПКД 15, ЧФД 16 и ФНЧ 17 является широкодиапазонным, быстродействующим и может работать на ультравысоких частотах. Для стабилизации уровня девиации частоты второго УГ 14 модулирующий сигнал от ИМС 9 поступает через усилитель УС 10, коэффициент усиления которого изменяется обратно пропорционально коэффициенту деления N2 второго ДПКД 15 с помощью напряжения, поступающего на его управляющий вход с выхода ЦАП 20. Поскольку изменение коэффициента деления N2 второго ДПКД 15 и обратно пропорциональное N2 изменение коэффициента усиления УС 10 происходят одновременно по сигналу от второго БУЧ 19, то девиация частоты стабилизируется и быстродействие синтезатора сохраняется таким же высоким, как и без модуляции.The second IFAPCH ring based on UG 14, DPKD 15, ChFD 16 and LPF 17 is a wide-range, high-speed and can operate at ultra-high frequencies. To stabilize the frequency deviation level of the second UG 14, the modulating signal from the IC 9 is fed through the US amplifier 10, the gain of which changes inversely with the division coefficient N2 of the second DPKD 15 using the voltage supplied to its control input from the output of the DAC 20. Since the change in the division coefficient N2 the second DPKD 15 and inversely proportional to N2, the change in the gain of the US 10 occurs simultaneously according to the signal from the second BEECH 19, then the frequency deviation is stabilized and the speed of the synthesizer is saved nyaetsya as high as without modulation.

Для уменьшения уровня паразитной частотной модуляции (ПЧМ), возникающей в опорном канале в устройстве-прототипе действует отрицательная обратная связь с выхода первого ФНЧ 6 через УПТ 11 и ИНВ 12 на модулирующий вход ИФМ 3 таким образом, что все помехи в опорном сигнале и шумовые составляющие отрабатываются в сторону уменьшения.To reduce the level of spurious frequency modulation (FFM) arising in the reference channel in the prototype device, there is negative feedback from the output of the first low-pass filter 6 through UPT 11 and INV 12 to the IFM 3 modulating input so that all interference in the reference signal and noise components practiced downward.

Достоинством такого способа введения ЧМ является возможность получения равномерной амплитудно-частотной модуляционной характеристики (АЧМХ) в широком диапазоне модулирующих частот.The advantage of this method of introducing FM is the possibility of obtaining a uniform amplitude-frequency modulation characteristic (AFC) in a wide range of modulating frequencies.

Недостаток известного устройства состоит в том, что здесь полоса модуляции в области нижних частот ограничивается полосой пропускания петлевого ФНЧ 1, которую нельзя сделать очень узкой из-за возможности неустойчивой работы синтезатора и очень медленного его вхождения в синхронизм. Хотя здесь и действует отрицательная обратная связь по опорному каналу, которая несколько расширяет и выравнивает АЧМХ синтезатора в области нижних частот, однако получить очень низкие модулирующие частоты при этом невозможно, так как расширение диапазона модулирующих частот в сторону нижних частот ограничивается из-за действия обратной связи через ФНЧ 1 на управляющий вход УГ 7.A disadvantage of the known device is that here the modulation band in the low frequency region is limited by the passband of the loop LPF 1, which cannot be made very narrow due to the possibility of unstable operation of the synthesizer and its very slow synchronization. Although there is a negative feedback on the reference channel, which somewhat expands and aligns the frequency response of the synthesizer in the low-frequency region, it is impossible to obtain very low modulating frequencies, since the extension of the range of modulating frequencies to the lower frequencies is limited due to the feedback through the low-pass filter 1 to the control input of UG 7.

Для устранения указанного недостатка в цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, делитель частоты, импульсно-фазовый модулятор, первый делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, первый частотно-фазовый детектор, первый фильтр нижних частот, первый управляемый генератор и первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен со вторым входом первого частотно-фазового детектора; последовательно соединенные второй делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, второй частотно-фазовый детектор, второй фильтр нижних частот, второй управляемый генератор и второй делитель частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен со вторым входом второго частотно-фазового детектора; последовательно соединенные источник модулирующего сигнала и усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого соединен с модулирующим входом первого управляемого генератора, а также первый блок установки частоты, выход которого соединен с установочным входом первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления, второй блок установки частоты, выход которого соединен с установочным входом второго делителя частоты с переменным коэффициентом деления и через цифро-аналоговый преобразователь с управляющим входом усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, при этом выход первого управляемого генератора соединен с входом второго делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления, выход первого фильтра нижних частот через усилитель постоянного тока соединен с инвертором, введены последовательно соединенные интегратор и сумматор, выход которого соединен с модулирующим входом импульсно-фазового модулятора, второй вход сумматора соединен с выходом инвертора, вход интегратора соединен с выходом усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, а выход второго управляемого генератора одновременно является выходом устройства.To eliminate this drawback in a frequency-modulated digital frequency synthesizer comprising a reference oscillator, a frequency divider, a pulse-phase modulator, a first frequency divider with a fixed division coefficient, a first frequency-phase detector, a first low-pass filter, a first controlled oscillator and a first a frequency divider with a variable division coefficient, the output of which is connected to the second input of the first frequency-phase detector; a second frequency divider with a fixed division ratio, a second frequency-phase detector, a second low-pass filter, a second controlled oscillator and a second variable frequency divider, the output of which is connected to the second input of the second frequency-phase detector in series; a series-connected source of the modulating signal and an amplifier with adjustable gain, the output of which is connected to the modulating input of the first controlled generator, as well as the first frequency setting unit, the output of which is connected to the installation input of the first frequency divider with a variable division factor, the second frequency setting unit, the output of which connected to the installation input of the second frequency divider with a variable division ratio and through a digital-to-analog converter with a control input amplifier with adjustable gain, while the output of the first controlled oscillator is connected to the input of the second frequency divider with a fixed division ratio, the output of the first low-pass filter through a DC amplifier is connected to the inverter, an integrator and an adder are connected in series, the output of which is connected to the modulating input pulse -phase modulator, the second input of the adder is connected to the inverter output, the integrator input is connected to the output of the amplifier with an adjustable gain Lenia, and the output of the second controlled oscillator is also the output of the apparatus.

Существенным отличием предложенного технического решения является то, что с помощью введенных новых элементов, объединенных соответствующими A significant difference of the proposed technical solution is that with the help of the introduced new elements, combined by appropriate

связями с остальными узлами схемы, происходит значительное расширение АЧМХ в сторону низких модулирующих частот (почти до нулевой частоты) и ее выравнивание, а также уменьшение шумов и дискретных помеховых составляющих опорного сигнала.Due to the connection with other nodes of the circuit, there is a significant expansion of the frequency response towards low modulating frequencies (almost to zero frequency) and its equalization, as well as a decrease in noise and discrete interfering components of the reference signal.

Блок-схема предлагаемого устройства приведена на фиг.2, где введены следующие обозначения:The block diagram of the proposed device is shown in figure 2, where the following notation is introduced:

1 - опорный генератор (ОГ);1 - reference generator (OG);

2 - делитель частоты (Д);2 - frequency divider (D);

6 и 17 - первый и второй фильтр нижних частот (ФНЧ);6 and 17 - the first and second low-pass filter (low-pass filter);

7 и 14 - первый и второй управляемый генератор (УГ);7 and 14 - the first and second controlled generator (UG);

8 и 15 - первый и второй делитель частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД);8 and 15 - the first and second frequency divider with a variable division ratio (DPKD);

12 - инвертор (ИНВ);12 - inverter (INV);

20 - цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП);20 - digital-to-analog converter (DAC);

21 - интегратор (ИНТ);21 - integrator (INT);

22 - сумматор (СУМ).22 - adder (SUM).

Предлагаемое устройство содержит последовательно соединенные опорный генератор ОГ 1, делитель частоты (Д 2), импульсно-фазовый модулятор (ИФМ 3), первый ДФКД 4, первый ЧФД 5, первый ФНЧ 6, первый УГ 7 и первый ДПКД 8, выход которого соединен со вторым входом первого ЧФД 5; последовательно соединенные второй ДФКД 18, второй ЧФД 16, второй ФНЧ 17, второй УГ 14, второй ДПКД 15, выход которого соединен со вторым входом второго ЧФД 16, последовательно соединенные ИМС 9 и УС 10, выход которого соединен с модулирующим входом первого УГ 7 и через интегратор 21 с первым входом сумматора СУМ 22, а также первый БУЧ 13, выход которого соединен с установочным входом первого ДПКД 8, второй БУЧ 19, выход которого соединен с установочным входом второго ДПКД 15 и через ЦАП 20 с управляющим входом УС 10. При этом выход первого УГ 7 соединен со входом второго ДФКД 18, выход первого ФНЧ 6 через УПТ 11 и ИНВ 12 соединен со вторым входом сумматора СУМ 22, выход которого соединен с модулирующим входом ИФМ 3, а выход второго УГ 14 одновременно является выходом устройства.The proposed device contains a series-connected reference generator OG 1, a frequency divider (D 2), a pulse-phase modulator (IFM 3), the first DPCD 4, the first PSD 5, the first low-pass filter 6, the first UG 7 and the first DPCD 8, the output of which is connected to the second input of the first PSD 5; serially connected to the second DPCD 18, the second ChFD 16, the second low-pass filter 17, the second UG 14, the second DPKD 15, the output of which is connected to the second input of the second ChFD 16, serially connected IC 9 and US 10, the output of which is connected to the modulating input of the first UG 7 and through the integrator 21 with the first input of the adder SUM 22, as well as the first BEECH 13, the output of which is connected to the installation input of the first DPKD 8, the second BEECH 19, the output of which is connected to the installation input of the second DPKD 15 and through the DAC 20 with the control input of US 10. When this output of the first UG 7 is connected to the input second DFKD 18, the output of the first LPF 6 via DCA 11 and INV 12 is connected to the second input 22 of the adder SUM, whose output is connected to a modulating input of IFM 3, and the output of the second HS 14 is simultaneously the output device.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

В режиме синхронизма модулирующий сигнал U_м (t) подается от ИМС 9 через УС 10 на модулирующий вход первого УГ 7 и через интегратор ИНТ 21 и сумматор СУМ 22 на модулирующий вход ИФМ 3 в опорном канале. С выхода ИФМ 3 на вход первого ДФКД 4 поступают короткие импульсы, промодулированные по фазе так же, как и импульсы с выхода первого ДПКД 8. В результате на первый и второй входы первого ЧФД 5 поступают импульсы одинаковые по частоте In synchronism mode, the modulating signal U _m (t) is supplied from the IC 9 through the DC 10 to the modulating input of the first UG 7 and through the integrator INT 21 and the adder SUM 22 to the modulating input of IFM 3 in the reference channel. From the output of the IFM 3, the pulses of the first DFKD 4 receive short pulses, modulated in phase in the same way as the pulses from the output of the first DPKD 8. As a result, pulses of the same frequency come to the first and second inputs of the first ChFD 5

(в режиме синхронизма) и одинаково промодулированные по фазе. При этом на выходе первого ЧФД 5 формируется управляющее напряжение, которое после первого ФНЧ 6 поступает на управляющий вход первого УГ 7 и подстраивает его по частоте и фазе под опорный сигнал. В этом управляющем напряжении уже не должно быть составляющей от реакции кольца ИФАПЧ на модулирующее воздействие (по принципу двухточечной модуляции), что позволяет значительно расширить АЧМХ в сторону низких модулирующих частот и выбрать относительно высокую частоту сравнения на опорном входе ЧФД, чтобы получить высокое быстродействие. Однако в ЦСЧ с двухточечной модуляцией при значительном расширении АЧМХ в сторону низких частот (почти до нулевой частоты) может быть большая неравномерность АЧМХ особенно в области низких частот. В предложенном ЦСЧ это не происходит из-за действия напряжения отрицательной обратной связи с выхода ФНЧ 6 через УПТ 11 и ИНВ 12 на второй вход СУМ 22, в котором этот сигнал суммируется с модулирующим напряжением от ИНТ 21, поступающим по первому входу СУМ 22. В результате АЧМХ синтезатора выравнивается и расширяется в область низких частот. При этом также уменьшаются шумовые и дискретные помеховые составляющие, возникающие в опорном сигнале.(in synchronism mode) and equally modulated in phase. At the same time, at the output of the first ChFD 5, a control voltage is generated, which after the first low-pass filter 6 is supplied to the control input of the first UG 7 and adjusts it in frequency and phase to the reference signal. In this control voltage, there should no longer be a component of the response of the IFAPH ring to the modulating effect (according to the principle of two-point modulation), which allows one to significantly expand the frequency response towards low modulating frequencies and choose a relatively high comparison frequency at the PFD reference input in order to obtain high speed. However, in a DSP with two-point modulation with a significant expansion of the AFCM towards low frequencies (almost to zero frequency), there may be a large non-uniformity of the AFCM especially in the low-frequency region. In the proposed CSC, this does not occur due to the negative feedback voltage from the output of the low-pass filter 6 through UPT 11 and INV 12 to the second input of the SUM 22, in which this signal is summed with the modulating voltage from the INT 21 coming through the first input of the SUM 22. V As a result, the frequency response of the synthesizer aligns and expands to the low frequency region. This also reduces the noise and discrete interference components that occur in the reference signal.

Возможность осуществления предлагаемого устройства определяется тем, что вводимые блоки типовые и могут быть выполнены на широко известных микросхемах. Цифровая часть синтезаторов выполняется на микросхемах ЦСЧ с ИФАПЧ разных фирм. При этом в одной микросхеме могут быть один или два независимых ЦСЧ с целочисленным ДПКД (Integer-N) или с дробным (Fractional-N). Например, микросхемы LMX2364, LMX2470 фирмы National Semiconductor представляют собой двойной синтезатор с двумя раздельными контурами регулирования: один с дробным ДПКД (ДДПКД), другой - с обычным. Аналогично этому микросхема ADF4252 фирмы Analog Devices и другие. Схемы интегратора и сумматора построены на основе операционных усилителей AD822AR фирмы Analog Devices.The feasibility of the proposed device is determined by the fact that the input units are typical and can be performed on widely known microcircuits. The digital part of the synthesizers is performed on DSC chips with IFAPCH of different companies. Moreover, in one chip there can be one or two independent DSCs with integer DPKD (Integer-N) or with fractional (Fractional-N). For example, National Semiconductor's LMX2364 and LMX2470 microcircuits are a dual synthesizer with two separate control loops: one with a fractional DPKD (DDPKD), the other with a conventional one. Similarly, the ADF4252 chip from Analog Devices and others. The integrator and adder circuits are based on the AD822AR operational amplifiers from Analog Devices.

Таким образом, в предложенном ЦСЧ с ЧМ имеется возможность значительно расширить диапазон модулирующих частот в область низких частот и получить равномерную АЧМХ в широкой полосе модулирующих частот с минимальными искажениями.Thus, in the proposed DSS with FM it is possible to significantly expand the range of modulating frequencies to the low frequency region and to obtain a uniform frequency response in a wide band of modulating frequencies with minimal distortion.

Claims

A frequency-modulated digital frequency synthesizer comprising a reference oscillator, a frequency divider, a pulse-phase modulator, a first frequency divider with a fixed division coefficient, a first frequency-phase detector, a first low-pass filter, a first controlled oscillator and a first variable frequency divider division, the output of which is connected to the second input of the first frequency-phase detector, a second frequency divider with a fixed coefficient d a second frequency-phase detector, a second low-pass filter, a second controlled oscillator and a second variable divider frequency divider, the output of which is connected to the second input of the second frequency-phase detector, a modulating signal source and an adjustable gain amplifier connected in series, output which is connected to the modulating input of the first controlled generator, as well as the first frequency setting unit, the output of which is connected to the installation input of the first divider s with a variable division coefficient, a second frequency setting unit, the output of which is connected to the installation input of the second frequency divider with a variable division coefficient and through a digital-to-analog converter with a control input of the amplifier with an adjustable gain, while the output of the first controlled generator is connected to the input of the second frequency divider a fixed division factor, the output of the first low-pass filter through a DC amplifier is connected to the inverter, the following but connected integrator and an adder whose output is connected to the input of a pulse-modulating phase modulator, a second input of the adder coupled to the output of the inverter, the input of the integrator connected to the output of the amplifier with adjustable amplification factor, and the output of the second controlled oscillator is also the output of the apparatus.