200043. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés frakcionális osztású frekvencia szintézerek kompenzálási hibájának csökkentésére
1 HU 200043 A 2 A találmány tárgya eljárás és berendezés diszkrét frekvenciájú villamos jeleket előállító, törtosztást megvalósító - frakcionélis - szintézerekben a kompenzálási hiba csökkentésére. Ismeretes a szakirodalomból olyan szintézer, amely .kompenzált frakcionélis N' néven terjedt el, s melynek lényege, hogy egyesíti az egyhurkos szabályozások egyszerűségét és káros melléksugárzásoktól való mentességét, az addig csak többhurkos rendszerekben megvalósítható finom frekvenciafelbontási képességgel, anélkül, hogy a hangolási sebesség csökkenne. Az ismert megoldás lényege az, hogy a frekvencia szintézer programozott osztójának osztásaránya - amely pozitív egész szám - időben két érték között változik. Például, ha minden K darab (K természetes egész szám, például 10) egymást követő komparálási ciklusból K-P ciklusban (P természetes egész szám és K 1-íP-í - vagy UP.fK-1) az osztásarányt a 2 névleges frekvenciához tartozó nem egész számú arányhoz legközelebb eső (előnyösen az annál kisebb) Ni egész számra állítjuk, a fennmaradó P ciklusban pedig az osztásarányt egy inkrementummal módosítjuk (előnyösen megnöveljük), vagyis a Nigx (előnyösen Níu) számra állítjuk az osztásarányt, akkor ez azzal egyenértékű, mintha a programozott osztó osztásaránya P N + - értékű lenne. A törtrész értéke csak K K és P értékek arányától függ. Ily módon egyhurkos rendszerben is megvalósítható tetszőleges finom frekvencialépés, a frekvencialépésnél lényegesen magasabb mintavételi frekvencia és így nagy hangolási sebesség mellett. Hátránya a megoldásnak, hogy az időben pexúodikusan változó osztásarány miatt féziskomparétor kimenetén periodikus zavaró jel jelenik meg, amit ugyan igen intenzív szűréssel elfogadható értékre lehet csökkenteni, de az a magas mintavételi frekvencia segítségével elérhető hangolási sebességet csökkenti. A 185 573 lajstromszámú HU szabadalmi leírásból megismerhető megoldás ennek hátrányát küszöböli ki. Ezen megoldás lényege, hogy a programozott osztó osztásarány-változása miatt a fáziskomparátor kimenetén megjelenő periodikus zavaró jelet egy, önmagában ellenkező irányú fázismodulációt okozó, jellel kompenzálják. így, ha a kompenzálás tökéletes, akkor feszültséggel vezérelhető frekvenciájú oszcillátor (továbbiakban: VCO) zavaró frekvenciamodulációja teljesen megszűnik és nem szükséges járulékos aluláteresztő szűrő alkalmazása. Ez az ismert megoldás a magas mintavételi frekvenciából eredő előnyöket a kisebb frekvencialépés előnyével egyesíti. A megoldás működését az 1. ábra alapján tekintjük át. Az 1. ábrán a kimenő jelet feszültséggel vezérelt 9 VCO oszcillátor állítja elő, amelynek a jelét programozott 10 osztó fref referenciafrekvencia értékére osztja le. A referenciajelet és a 9 VCO oszcillátor leosztott jelét 7 fáziskomparátor hasonlítja össze. A 7 fáziskomparátor jele 8 aluláteresztő szűi'ón keresztül jut a 9 VCO oszcillátor hangoló bemenetére. A programozott 10 osztó vezérlőbemenetére az osztásarányt meghatározó Ni számot reprezentáló kódsor kapcsolódik, egy további bemenetére pedig az osztásarány eggyel való növelését vezérlő jel van kapcsolva. A törtosztás értékét meghatározó jelet fázisakkumulátor állítja elő. A fázisakkumulátorban 2 digitális összeadó kimenete kapcsolódik 1 tároló adatbemenetéhez. Az 1 tároló kimenete a 2 digitális összeadó egyik adatbemenetéhez, mig a törtoszlást meghatározó F számot (F természetes egész szám) reprezentáló kódvezetékek a 2 digitális összeadó másik adalbemeneléhez vannak kapcsolva. Az 1 tároló órajel-bemenetét fref referenciafrekvencia vezérli. Az órajel hatására az 1 tároló kimenetén az órajel ütemében lineárisan halmozódó számsort kapunk. Amikor a fázisakkumulátorban az órajelenként F számmal növekvő halmaz értéke az akkumulátor teljes kapacitásét meghaladja, akkor annak kimenetén túlcsordulási impulzus jelenik meg, amely azt reprezentálja, hogy a F számú törtrészek halmozódása az egy egészet elérte, így a Ni egész számú osztásarányt eggyel meg kell növelni. így ez a jel a programozott 10 osztó Ni értékét eggyel növelő bemenet vezérlésére is alkalmas. Ha a túlcsordulás mellett az akkumulátorban mai'adék is marad, azt az akkumulátor természetesen a következő túlcsordulás-képzéskor figyelembe veszi. A fézisakkumulátor tartalma ugyanakkor a túlcsordulásonként átprogramozott pi’ogramozott 10 osztó miatt a zárt szabályozási hurokban fellépő zavaró periodikus fázis/frekvencia modulációval teljesen azonos ütemben változik. Ily módon ez az ismert megoldás D/A átalakítón és megfelelő illesztő, illetve kompenzáló ái’amköi’ökön keresztül alkalmas az ismertetett fézismoduláció kiejtésére. Az 1. ábra szerinti megoldásnál például az 1 tároló kimenetére kapcsolt 3 D/A átalakító növekvő lépcsőfeszültsége 4 erősítőn keresztül 6 fézistolót vezérel. A 6 fázistoló a referenciajelben olyan periodikus, de ellentétes fázismodulációt ei'edményez, amely a zavaxó fázismodulációt kiejti. Mivel a kompenzálás nagysága függ a progi-amozott 10 osztó Ni értékétől, ezért a 3 D/A átalakító referenciafeszültségét további 5 D/A átalakító vezérlő bemenetére kapcsolt Ni kódsornak megfelelően megváltoztatja. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
