СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ ДЛЯ ВЫСОКОСТАБИЛЬНОГО МАЛОГАБАРИТНОГО АТОМНОГО СТАНДАРТА ЧАСТОТЫ И ВРЕМЕНИ

Полезная модель относится к радиотехнике, в частности к синтезаторам частоты, имеющим широкое применение в радиопередатчиках, приемниках и других элементах, имеющих применение в системах радиосвязи.
Известны синтеза торы частоты (RU 2467475 C1, RU 2370885 C1, RU 2273952 С2, RU 2255413 С1, RU 2001128242 A, RU 95121757 A, RU 51320 U1, US 7474166 A1, US 7292119 A1.EP 0206247 A2, US 2002009984 A1).
Недостатком устройств является наличие больших фазовых шумов.
Наиболее близким по технической сути является схема синтезатора частот (US 6404292 В2, H03L 7/10, 11.06.2002) с фазовой подстройкой частоты.
Синтезатор состоит из счетчика частоты и преобразователя цифра-аналог, управляемого генератора, выход которого подключен ко входу делителя частоты управляемого генератора, делителя частоты управляемого генератора, выход которого соединен со входом фазового детектора и входом микроконтроллера управления, фазового детектора, вход которого подключен к выходу делителя частоты управляемого генератора и к выходу делителя частоты опорного генератора, выход фазового детектора подключен ко входу фильтра нижних частот, а выход фильтра нижних частот ко входу управляемого генератора, делителя частоты опорного генератора, на вход которого поступает напряжение с буферного усилителя, буферного усилителя ко входу которого подключен опорный генератор, а его выход ко входу делителя частоты опорного генератора, опорного генератора, на вход которого подается напряжение питания, а выход соединен со входом буферного усилителя, микроконтроллера управления, вход которой подсоединен к выходу делителя частоты опорного генератора и к выходу делителя частоты управляемого генератора, а выход подсоединен ко входу управляемого генератора.
Однако в этой схеме используется счетчик частоты и преобразователь цифра-аналог, которые принципиально вносят фазовые шумы в генератор и не могут существенно снизить фазовые шумы в схеме.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является понижение уровня фазовых шумов и повышение точности выходной частоты.
Для достижения указанного технического результата предлагается синтезатор частоты, состоящий из управляемого генератора, выход которого подключен ко входу делителя частоты управляемого генератора, выходы которого соединены с первым входом фазового детектора и первым входом микроконтроллера управления, выход фазового детектора подключен ко входу фильтра нижних частот, а выход фильтра нижних частот ко входу управляемого генератора, синтезатор частоты также содержит опорный генератор и делитель частоты опорного генератора, выходы которого соединены со вторыми входами микроконтроллера управления и фазового детектора, при этом введен буферный усилитель, включенный между выходом опорного генератора и входом делителя частоты опорного генератора.
На фиг.1 приведена структурная электрическая схема синтезатора частоты.
Синтезатор частоты содержит петлю фазовой автоподстройки частоты, в которую входят управляемый генератор 1, делитель частоты управляемого генератора 2, фазовый детектор 3, фильтр нижних частот 4, опорный генератор 5, буферный усилитель 6, делитель частоты опорного генератора 7, а также микроконтроллер управления 8.
Принцип действия синтезатора частоты основан на сравнении двух частот: частота опорного генератора 5, пройдя через буферный усилитель 6 и делитель частоты опорного генератора 7 (его частота определяет минимальный шаг перестройки), поступает на фазовый детектор 3, туда же поступает частота с управляемого генератора 1, предварительно деленная делитель частоты управляемого генератора 2 (делитель частоты 2 предназначен для перестройки по частоте синтезатора частоты).
Выходное напряжение сигнала ошибки с фазового детектора 3 фильтруется фильтром нижних частот 4, который определяет полосу захвата и полосу удержания кольца фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Затем отфильтрованное напряжение поступает на элементы управляемого генератора 1 и производит его подстройку до совпадения частоты делителя частоты опорного генератора 7 и частоты делителя частоты управляемого генератора 2 с учетом коэффициентов деления. Управление синтезатором частоты и выработку модулирующего сигнала осуществляет микроконтроллер управления 8.
В настоящее время для построения синтезаторов частоты с петлей фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) широкое применение находят специализированные интегральные схемы (ИС) от самых разных фирм-производителей.
Использование ИС с высокой степенью интеграции позволяет получить не только достаточно качественные технические параметры и характеристики, но значительно снизить габаритно-массовые показатели, энергопотребление, а также повысить стабильность параметров и надежность в более жестких условиях эксплуатации.