Выбор и обоснование структурной схемы синтезатора частоты

В состав блока синтеза частот входят:

. Делитель с переменным коэффициентом деления - ДПКД с ФАПЧ и ИФД.

2. Перестраиваемый генератор.

. Преобразователь частоты.

. Кварцевый резонатор опорной частоты синтезатора частот.

. Генератор опорной частоты преобразователя частоты.

. Фильтр нижних частот.

ДПКД с ФАПЧ работает на тактовых импульсах, поступающих от кварцевого резонатора. Импульсы, поступающие от кварцевого резонатора, делятся образцовым делителем частоты. Поделенная образцовым делителем частота поступает на импульсно - фазовый детектор, где происходит сравнение с частотой поделенной программным делителем. В случае расхождения частот ДПКД с ФАПЧ вырабатывает управляющее напряжение, которое управляет емкостью варикапа перестраиваемого генератора. С выхода кварцевого генератора импульсы поступают на преобразователь частоты и на ИФД ДПКД с ФАПЧ. На выходе преобразователя получаем сетку выходных частот.

Цифровой синтезатор частоты (ЦСЧ)

ЦСЦ преобразует входной код в гармоническое или импульсное колебание с соответствующей коду частотой, при этом весь синтезатор или его основная часть реализуется на цифровых ИС.

Синтезатор на основе системы ФАПЧ с ДПКД.

Такой ЦСЧ называют устройством косвенного синтеза в отличии от устройств прямого синтеза, основанных на выполнении операции умножения, деления, суммирования и вычитания частот.

При изменении кода меняется коэффициент деления ДПКД. На вход ДПКД поступают импульсы, формируемые ноль - органом из гармонического колебания управляемого генератора. Импульсы с выхода ДПКД сравниваются по фазе с импульсами опорной частоты F в ИФД.

Напряжение на выходе ИФД пропорционально временному сдвигу т между импульсами на его входах, т.е. характеристика ИФД является пилообразной. Частота на выходе генератора равна:

оп/M = fГ/N; fГ = (fоп/М·Т); Δ = fоп/М;

где fг - частота на выходе синтезатора частот; fоп - опорная частота;- коэффициент деления программного делителя частоты;- коэффициент деления образцовой частоты;

Δ - шаг сетки частот.

Достоинства ЦСЧ системы ФАПЧ на ИМС:

быстрота конструирования;

простота реализации;

небольшие габариты и вес;

низкое энергопотребление;

низкая цена.

При выборе способа синтеза частот учитывались следующие требования:

миниатюризация;

отечественная элементная база;

простота реализации;

быстрота конструирования.

Выбор сделан в пользу синтезатора ФАПЧ с ДПКД на отечественной микросхеме 15ФЛ103Б. Другие методы синтеза частот, такие как:

синтез на основе импульсных последовательностей или параллельных кодов;

синтез на основе формирования отсчетов синтезируемого колебания;

полиноминальный синтез;

комбинированный синтез;

имеют несколько недостатков:

сложность проектирования;

высокая стоимость;

сложность реализации.

Выбор и обоснование структурной схемы ФСИП

1.2.3.1 Формирование псевдослучайной двоичной последовательности (М - последовательности).

Наиболее простым и распространенным генератором ПСДП является регистр сдвига с обратной связью (рис.1.7.). Регистр сдвига, имеющий длину m бит, тактируется с фиксированной частотой fО. С помощью вентиля Исключающее ИЛИ на вход регистра подается последовательный сигнал, представляющий собой по модулю 2 n-го и последнего (m-го) разрядов регистра. Такая схема проходит совокупность состояний, которая определяется комбинациями битов в регистре после каждого тактового импульса и повторяется через каждые К тактовых импульсов, т.е. является циклической с периодом К.

Рис.1.7 Генератор М - последовательности.

Число возможных состояний m - разрядного регистра составляет К = 2m, т.е. равно числу двоичных комбинаций из m бит. Однако состояние, когда в регистре содержаться все 0, является для данной схемы "тупиковым", поскольку Исключающее ИЛИ будет формировать на входе 0. Вследствие этого максимальная длина последовательности, которую можно сформировать с помощью данной схемы, равна 2m - 1, оказывается, что получать такие последовательности максимальной длины можно лишь в том случае, если m и n выбраны правильно и результирующая последовательность битов является псевдослучайной, (критерием для определения оптимальной длины служит неприводимость полинома 1+хn+xm и его первичность на поле Галуа).

Точки подключения обратной связи.

Регистры сдвига максимальной длины можно строить, используя и более двух точек для подключения обратной связи через вентиль Исключающее ИЛИ. В этих случаях можно подключать несколько вентилей Исключающее ИЛИ, объединяя их в паритетное дерево по обычной схеме, т.е. суммируя по модулю два несколько битов. При некоторых m для построения регистра максимальной длины требуется более двух точек подключения ОС. Ниже приводится таблица всех значений вплоть до 33, при которых для построения регистра максимальной длины достаточно двух точек подключения ОС, т.е. обратная связь, как и в предыдущем случае, берется с n-й и - й (последней) ячейки. Значение n и циклической длины измеряются числом периодов тактовой частоты. Иногда n может иметь более одного значения, в любом случае вместо n можно взять m-n. Длина регистра сдвига обычно выбирается кратной 8. В этом случае требуется более двух точек подключения ОС. Эти цифры приведены в табл.1.1.

Перейти на страницу: 1 2

Прочтите также:

Разработка системы бесконтактного термометрирования поршня ДВС
Прогнозирование развития какого-либо процесса на основе существующих данных является важным вопросом в любой предметной области. В настоящее время существуют различные системы моделирова ...

Разработка схемы преобразователя двоичного кода в код семисегментного индикатора
Задачей курсовой работы является разработка схемы преобразователя двоичного кода в код индикатора, который, в свою очередь, состоит из семи сегментов, отображающих арабские цифры и латин ...

Синтез систем управления реверсивного электропривода
Наименование параметра Значение Параметры двигателя: а) фазность СШД б) порядок включения обмоток Характеристика СУ: а) полярность б) компле ...

Основные разделы

2019 © Все права защищены! >> www.techeducator.ru