АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОМПЕНСАТОР ФАЗОВЫХ ПОМЕХ С СУММИРОВАНИЕМ ОПОРНОГО И ИНФОРМАЦИОННОГО СИГНАЛОВ ЦИФРО-АНАЛОГОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться в технике синтезаторов частот. Технический результат - снижение уровня шумов на выходе цифроаналогового преобразователя (ЦАП) синтезатора частот. Автоматический компенсатор фазовых помех на выходе ЦАП синтезатора частот содержит устройство управления задержкой, вход которого подключен к тактовому генератору, а выход подключен к тактовому входу ЦАП. Выход тактового генератора подключен также к входу цепи формирования опорного сигнала. В эту ветвь входят дифференцирующая цепь и однополупериодный выпрямитель. Выход ЦАП подключен к входу цепи формирования информационного сигнала, в состав которой входит дифференцирующая цепь и двухполупериодный выпрямитель. Выходы цепей формирования опорного и информационного сигнала подключаются к соответствующим входам сумматора, выход которого подключен к входу триггера. Выход триггера подключен к фильтру нижних частот и далее к усилителю постоянного тока, выход которого подключен к управляющему входу устройства управления задержкой.
Близким по техническому решению является синтезатор частоты с пониженным уровнем фазовых шумов (патент РФ 2467475, МПК H03L 7/08).
В нем переключаются конденсаторы контура генератора с целью компенсации производственных разбросов компонентов, температурных влияний на них и определенного снижения фазовых шумов.
Синтезатор частоты с пониженным уровнем фазовых шумов содержит петлю фазовой автоподстройки частоты, в которую входят управляемый генератор, делитель частоты управляемого генератора, фазовый детектор, схема накачки заряда, фильтр Низких частот, опорный генератор, делитель частоты опорного генератора, второй фазовый детектор, вторую схему накачки заряда, второй фильтр низкой частоты, а также схему управления и переключения емкостей, вход которой подключен к выходу второго фильтра низких частот, а выход - ко второму входу управляемого генератора.
Недостатком этой схемы в связи с использованием схем накачки заряда является неравномерность коэффициента подавления шумов в зависимости от частоты выходного сигнала синтезатора. Еще одним недостатком данной модели является то, что в ней не учитывается влияние дестабилизирующих факторов на отдельные блоки синтезатора частот.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение качества выходного спектра синтезатора частот и расширение области применения цифровых вычислительных синтезаторов в приложениях, критичных к уровню фазового шума.
Данная задача решается за счет того, что заявленное устройство компенсации фазовых помех содержит последовательно соединенные тактовый генератор, устройство управления задержкой и цифро-аналоговый преобразователь, причем выход тактового генератора соединен с управляемым входом устройства управления задержкой, а выход цифро-аналогового преобразователя является выходом устройства компенсации; последовательно соединенные первую дифференцирующую цепь, вход которой подключен к выходу тактового генератора, и однополупериодный выпрямитель; последовательно соединенные вторую дифференцирующую цепь, вход которой подключен в выходу устройства, и двухполупериодный выпрямитель; последовательно соединенные сумматор, триггер, фильтр нижних частот и усилитель постоянного тока, выход которого соединен с управляющим входом устройства управления задержкой, причем первый и второй входы сумматора подключены к выходам соответственно однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей.
Техническим результатом, обеспечиваемым данной совокупностью признаков, является снижение фазовых шумов на выходе ЦАП синтезатора частот, вызванных собственной нестабильностью и нелинейностью характеристики преобразования ЦАП, нестабильностью тактового генератора и воздействием дестабилизирующих факторов на отдельные блоки устройства.
Схема компенсатора фазовых помех приведена на фиг. 1.
Сигнал тактового генератора 1 подается на управляемый вход устройства управления задержкой 2 и затем на цифро-аналоговый преобразователь 3. Цепь формирования первого входного сигнала сумматора состоит из подключенных последовательно дифференцирующей цепи 4 и однополупериодного выпрямителя 5. Цепь формирования сигнала на втором входе сумматора состоит из последовательно подключенных дифференцирующей цепи 6 и двухполупериодного выпрямителя 7. Выход сумматора 8 подключен к входу триггера 9, подключенного к входу фильтра нижних частот 10. В состав устройства компенсации фазовых помех также входит усилитель постоянного тока И, усиливающий управляющий сигнал до необходимого уровня.
Работает устройство следующим образом. Сигнал с выхода цифро-аналогового преобразователя 3 поступает в цепь формирования второго сигнала сумматора 8, где, проходя через дифференцирующую цепь 6 и двухполупериодный выпрямитель 7, преобразуется в последовательность однополярных импульсов. Сигнал с выхода тактового генератора 1 поступает в цепь формирования сигнала на первом входе сумматора 8, где с помощью дифференцирующей цепи 4 и однополупериодного выпрямителя 5 преобразуется в последовательность однополярных импульсов. В сумматоре 8 происходит сложение последовательностей, поступивших на его входы с выходов однополупериодного 5 и двухполупериодного 7 выпрямителей. В результате на выходе сумматора 8 получаются прямоугольные импульсы, описывающие разницу между временными параметрами сигнала на его входах, иными словами, фазовую помеху на выходе цифроаналогового преобразователя 3. Сигнал с выхода сумматора 8 поступает на вход триггера 9, где преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов. С выхода триггера 9 сигнал поступает на фильтр нижних частот 10, где происходит выделение постоянной составляющей сигнала. Сигнал с выхода фильтра 10 может быть подан" на управляющий вход устройства управления задержкой 2, либо усилен до необходимого уровня в усилителе постоянного тока 11, а затем подан на управляющий вход.
Техническим эффектом предложенного изобретения является улучшение качества выходного спектра синтезатора частот и расширение области применения цифровых вычислительных синтезаторов в приложениях, критичных к уровню фазового шума.