Sagedussüntesaator

Sagedussüntesaator (ingl. k. frequency synthesiser ) on stabiilse sageduse allikas või signaaligeneraator, mille väljundsagedus on võrdne sisemise stabiilse võrdlussageduse ja täisarvu korrutisega.
Sagedussüntesaator on keeruline seade, mis võimaldab saada kõrge stabiilsusega, kuid muudetavat sagedust. Sageduse muutusi viiakse läbi mingi kindla sammuga. Sagedussüntesaatorid on ette nähtud signaalide sagedusstabiilse sagedusvõrgu loomiseks.

Analoog- ja digitaalsüntesaator

Tööpõhimõtte järgi jagunevad sagedussüntesaatorid analoog- ja digitaalsüntesaatoriteks. Analoog-sagedussüntesaatori juhtostsillaatoriks on kvartsostsillaator, mille väljundsignaali kordistamise ja/või segustamise abil saadakse vajalik sagedusvõrk. Digitaalsetes süntesaatorites sünteesitakse siinussignaal digitaalselt, diskreetsete sämplite reana.

Sagedussüntesaatori funktsionaalsed sõlmed

Sagedusjagur jagab VCO väljundsignaali sagedust etteantud jagamisteguri võrra. Võimaldamaks erinevate väljundsageduste saamist, on jaguri jagamistegur suurtes piirides muudetav , tagades sellega laia väljundsageduste vahemiku.
Sageduskordisti puhul on väljundsagedus kõrgem sisendsagedusest N korda ja sagedusjagur on vastupidine ‒ jaguri väljundsagedus on N korda väiksem sisendsagedusest. VCO stabiilsus ei pea väga kõrge olema, sest see on tagasisidestatud süsteemis.
Faasidetektori väljundpingest madalpääsfiltriga väljaeraldatud väljundsignaali alaliskomponendiga juhitakse pingega tüüritavat ostsillaatorit (VCO) selliselt, et tema väljundsagedus on N korda suurem võrdlussagedusest.
Filter määrab suures osas faasiluku siirdekarakteristikud, osaliselt ka haardeulatuse ning avaldab mõju müraomadustele. Näiteks kaudse sagedussüntesaatori faaside võrdlus peab toimuma võimalikult kiirelt, et VCO faasimüra – väikesed, kuid järsud faasimuutused ‒ oleks korrigeeritud.

Sagedussüntesaatori rakendamine raadiosignaalide vastuvõtjas

Sagedussüntesaator hoiab raadiovastuvõtja ostsillaatori häälestuse võimalikult täpse ja täiesti püsiva, sest see formeeritakse stabiilsetest tugisagedustest. Häälestussagedus on sõltumatu vastuvõetava saatja signaali tasemest ning selle amplituudi ja faasi muutustest
Tööpõhimõttelt on lihtsam otsese sagedussünteesi meetod, mille puhul vajalik ostsillaatorisagedus saadakse tugisageduste harmooniliste kombinatsioonidena. Kuid kuna ringhäälinguvastuvõtjas on vaja katta lai sagedusala, kujuneks otsese sagedussünteesi meetodi rakendamine väga keerukaks. Seetõttu on kohasem kaudsünteesimeetod, mispuhul võrdleb automaatreguleerimissüsteem pidevalt ostsillaatori sagedust stabiilse tugisagedusega ja sageduse kõrvalekalde korral häälestab ostsillaatori võnkeringi vajalikus suunas järele.
Tegelikult valitakse tugisagedus madal: näiteks FM-lainealal 10 kHz ja AM-lainealadel 1 kHz. Seepärast peab süntesaator sisaldama muudetava jagamisteguriga sagedusjagureid ostsillaatorisageduse jagamiseks.
Sagedussüntesaatorit on otstarbekas kasutada laiaribalise eelsektsiooniga vastuvõtjas, kus puudub sisend- ja ostsillaatorivõnkeringide kokkujooksu probleem. Sagedussüntesaatoriga vastuvõtja võimaldab täpselt häälestada teadaoleva sagedusega saatjale, andes süntesaatori sagedusjagurile sõrmistiku abil vajalik kood.