4-5. ПОНЯТИЕ О СИНТЕЗАТОРАХ ЧАСТОТЫ

Синтезатор частоты представляет собой источник синусоидальных сигналов с высокой стабильностью частоты в диапазоне от 10 Гц до десятков мегагерц с малым шагом дискретности ее установки — Гц. Синтезаторы частоты применяются для настройки узкополосных фильтров, калибровки шкал генераторов и частотомеров, определения нестабильности частоты генераторов и радиостанций; их часто используют в качестве возбудителей радиопередатчиков и гетеродинов радиоприемников, Принцип работы синтезаторов частоты основан

многократном преобразовании опорной частоты, получаемой от генератора с кварцевой стабилизацией, в сетку дискретных выходных частот

Синтезатор частоты (рис. 4-14) состоит из высокостабильного генератора блока опорных частот БОЧ и блока синтеза частот БСЧ; для получения необходимого выходного напряжения и его регулировки предусмотрены широкополосный усилитель и аттенюатор Опорный генератор вырабатывает напряжение частотой 1 или с относительной нестабильностью порядка блоке опорных частот с помощью сложения, вычитания, деления и умножения частот формируются несколько десятков фиксированных частот, которые поступают в блок синтеза частот. Последний состоит из набора частотных декад, в которых происходит дальнейшее преобразование опорных частот в сетку выходных. Блок синтеза частот можно выполнить для работы методом прямого синтеза или методом косвенного синтеза. Метод определяет структурную схему частотной декады.

Рис. 4-14. Структурная схема синтезатора частоты

Рис. 4-15. Структурная схема частотной декады прямого синтеза

В синтезаторе частот спрямим синтезом частотная декада (рис. 4-15) содержит управляемый электронный переключатель несколько смесителей См и делителей частоты (на 10). Выбирая с помощью опорные частоты разных значений, в результате сложения (вычитания) в смесителях и деления в делителях, а также фильтрации комбинационных частот в фильтре нижних частот получаем выходную частоту В синтезаторе включены последовательно частотных декад. Число выходных частот при декадах составляет где коэффициент деления делителей частоты. Если то при число выходных частот равно Отсюда легко определить дискретность установки выходных частот синтезатора при данном диапазоне - Если диапазон частот равен а число выходных частот , то дискретность установки частоты равна 0,1 Гц.

Электронные переключатели управляются кнопками или дистанционно напряжением 12,6 В.

В качестве примера на рис. 4-16 приведены структурные схемы блоков прямого синтеза частот: основного и вспомогательного, входящего в основной. По схемам можно проследить, как образуются выходные частоты с восьмым знаком после запятой. В схемах опущены усилители и фильтры.

В синтезаторе с косвенным синтезом частотная декада (рис. 4-17) представляет собой активный фильтр (выделен штриховой линией), состоящей из генератора с электронной перестройкой частоты регулируемого элемента фазового детектора и фильтра нижния

Рис. 4-16. (см. скан) Схема основного (а) и вспомогательного (б) блоков прямого синтеза

частот В такой частотной декаде осуществляется фазовая автоподстройка частоты генератора с одной из гармоник опорной частоты получаемой от умножителя частоты . Для расширения диапазона выходных частот в активный фильтр вводят делители и смесители частоты синхронизированного сигнала. Делители выполняют с дробным коэффициентом деления, что позволяет увеличить число выходных частот и уменьшить их дискретность.

На принципе синтеза частот выпускаются умножители и делители частоты, которые совместно с синтезаторами частоты позволяют комплексно решать проблемы автоматизации измерительных и контрольных операций в различных отраслях народного хозяйства. Все эти приборы разрабатываются в едином конструктивном исполнении, на унифицированных узлах, с согласованными уровнями выходных и входных сигналов и сигналов дистанционного управления.

Рис. 4-17. Структурная схема частотной декады косвенного синтеза