195600. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés digitális direkt frekvenciaszintézer működési elvből adódó determinisztikus fáziszajának megszüntetésére
195 600 1 2 A találmány tárgya eljárás, melynek végrehajtása ", által digitális direkt frekvenciaszintézer működési elvé-' bői adódóan fennálló determinisztikus fáziszaja oly mértékben csökkenthető, hogy gyakorlatilag teljesen kiküszöbölődik. R A digitális direkt frekvenciaszintézerek számos előnyük /gyors működés, könnyű gyárthatóság, integrálhatóság, olcsóság/ ellenére napjainkig nem terjedtek el. Ennek oka főleg az, hogy igényesebb alkalmazásokban az általuk szolgáltatott jel spektrális tisztasága nem kielégitő, jelentős mértékű fáziszajt tartalmaz. Az ismert megoldásokban egy követő PLL alkalmazásával igyekeznek valamelyest javítani a kimenőjel minőségén. Ez a módszer valójában nem vezet eredményre, mert feláldozza a digitális direkt szmtézis fentebb felső- „ rolt előnyeit, és mindamellett a fáziszaj alacsony frekvenciás komponenseit nem képes kiküszöbölni. A találmány célja a digitális direkt szintézis előnyeinek maradéktalan megtartása mellett a fáziszaj minden komponensre kiterjedő olyan mértékű csökkentése, hogy a szolgáltatott kimenőjel spektrális tisztasága minden gyakorlati igényt kielégíthessen. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy a szintézer kimenőjelének fáziszaja túlnyomórészt determinisztikus, a szintézis folyamatával egyértelműen mégha- jg tározott fázismoduláció eredménye, tehát a szintézerből nyerhető olyan információ, melynek alkalmasan megválaszolt feldolgozásával a fáziszaj, determinisztikus része kiküszöbölhető. A találmány szerinti eljárás lényege az, hogy a szin- ^g tézer kimenőjelét minden egyes periódusban oly mérték-J ben késleltetjük, hogy annak periódusidőt meghatározó szakaszai az előállítandó névleges frekvenciaértéknek megfelelő egyenlő időközökkel kövessék egymást. Egyszerű megvalósítását az teszi lehetővé, hogy a szintézist végző digitális hálózat által felvett állapotkódok közül kiválasztható egy specifikus állapotkód, mely az előállítandó frekvenciaérték ismeretében az adott periódusban a szükséges késleltetés mértékére jellemző. A találmány szerinti eljárás és a végrehajtásra szol- ^g gáló kapcsolási elrendezésben egy szintézist végző digitális hálózat jelkimenetéről érkező jelet egy vezérelt késleltető áramkörrel késleltetjük, mely késleltetés mértékét a vezérelt késleltető áramkör vezérlő bemenetére kapcsolt, szintézist végző digitális hálózat késleltetést vezérlő kimé- ^ netéről származó digitális kóddal minden egyes periódusban az éppen szükségesre beállítjuk. Az előállítandó frekvenciát a szintézist végző digitális hálózat bemenetére kapcsolt kód határozza meg. A fáziszaj mentes kimenőjel a vezérelt késleltető áramkör kimenetéről vehető le. gg A találmány szerinti eljárást és kapcsolási elrendezést a továbbiakban rajzok segítségével ismertetjük. Az 1. ábra a taláhnány szerinti eljárás és kapcsolási elrendezés lényegét szemlélteti. A 2. ábra a találmány szerinti eljárás és kapcsolá- 55 si elrendezés egy lehetséges megoldását ábrázolja. A 3. ábra a vezérelt késleltő áramkörre mutat megoldást. Az 1. ábrán egy 1 szintézist végző digitális hálózat 3 jelkimenete 2 vezérelt késleltető áramkör 6 jelbemenetére csat- gg lakozik. A 2 vezérelt késleltető áramkör 4 vezérlő bemeneté az 1 szintézist végző digitális hálózat 5 késleltetést vezérlő kimenetére van kapcsolva. A 2. ábrán az 1 szintézist végző digitális hálózat egy 9 digitális összeadó áramkörből és a hozzákapcsolt 10 digitális tároló áramkörből van felépítve. A 3. ábrán a 2 vezérelt késleltető áramkör egy megvalósított kiviteli változatát ismertetjük, ahol a 2 vezérelt késleltető áramkör 15, 16 vezérlő bemenetei egy-egy 17, 18 D/A konverteren keresztül 22 analóg komparátor 24, 23 bemeneteire csatlakoznak. Az egyik 23 bemenetre egyidejűleg az 1 szintézist végző digitális hálózat 3 jelkimenetéről vezérelt 19 kapcsolóeszközzel áthidalt 21 kondenzátor van kapcsolva. A következőkben a találmány szerinti megoldást részletesen ismertetjük, egy lehetsége megvalósítást követve. A 9 digitális összeadó áramkör 11 összeg kimenetén megjelenő kódokat ciklikusan visszacsatoljuk a 9 digitális összeadó áramkör 12 adatbemenetére, a 10 digitális tároló áramkörön keresztül. Ezt úgy lehet egyszerűen elvégezni, hogy a 10 digitális tároló áramkört D típusú billenőkörökből építjük fel, melyeknek 13 kimenetein a 25 bemenetre kapcsolt órajel hatására a 14 bemenetéin lévő szám értékével növeli minden egyes órajelciklus hatására. A 7 adatbementre pedig az előállítandó frekvenciaértéknek megfelelő digitális kódot kapcsolunk. A 9 digitális összeadó áramkör 26 átvitel kimenete képezi a 1 szintézist végző digitális hálózat 3 jelkimenetét. Ezen minden olyan esetben megjelenik egy jelátmenet, amikor a 9 digitális összeadó áramkör bemenetéin lévő számok összege nagyobb, mint amit a 11 összeg kimeneten ábrázolni lehet. Például m bites összeadót és ugyancsak m bites tárolót feltételezve a 26 átvitel kimeneten minden olyan esetben jelátmenet keletkezik, amikor az A + B 'S* 2m állapot létrejön. /A és B a 9 digitális összeadó áramkör adatbemeneteire adott kódok számértékeit jelenti./ A jelátmenetek frekvenciája B f = f0 . — , ahol 2m f : az előállított frekvencia f0 : a tárolót vezérlő órajel frekvenciája B : a 9 digitális összeadó áramkör 7 adatbemenetére kapcsolt kód számértéke. Ez a frekvencia egy hosszú időre vett átlagos érték, ugyanis a jelátmenetek néni azonos időközönként követik egymást. Az azonos időközök elérése érdekében a jelátmeneteket minden egyes periódusban megfelelő a t értékkel késleltetjük. A szükséges késleltetés mértéke: k.B.frac 2m » B x Ar ---------------“a-------’••‘o BI"*I ahol 2m 2m frac - : — hányados tört része 2m 2m int — : a — hányados egész része D D T o • K : az órajel periódusjele természetes egész szám 0<K< 2m int— JL frac 2m B általábnan periódusonként változik. 2
