数字变频器。方案、说明

数字变频器。无线电电子电气工程百科全书

免费技术库

具有稳定重复率的脉冲通常由晶体振荡器信号使用分频器形成，该分频器将其频率降低所需的（主要是整数）次数。但是，由于缺少所需的石英谐振器，导致初始频率与所需频率之比不是整数的情况下，经常需要使用具有分数转换因子的分频器[1, 2]。诚然，它们形成的振荡周期不是恒定的，但在某些设备中这并不重要。

为读者提供了这种设备的另一个版本，其工作原理如下。如果我们将发生器信号 f 的频率表示为所需值 f 的总和₀ 和绝对误差df，即可得到频率f₀ 执行减法运算就足够了：f₀=f-df。实际上，归结为从脉冲序列中消除每个脉冲的重复率f，其数量n=f/df，向上舍入到最接近的整数。例如，如果 f=10147 kHz，则 af₀\u10000d 147 kHz，然后 df \u10147d 147 Hz 和 n \u69,27d 69 / 69 \uXNUMXd XNUMX，即 XNUMX。因此，从原始序列中排除每 XNUMX 个脉冲，我们得到 f₀=ff/69=10147-10147/69=9999,943 kHz。在这种情况下，由于消除的脉冲数四舍五入而产生的相对误差为-5,7 * 10^-6 通过调节发电机即可轻松消除。

实现该方法的变频器框图如图 1 所示。 1、计数器D2、解码器D2和复位锁定脉冲发生器G1组成一个转换因子为n的分频器。当来自石英振荡器 G2 的编号为 n 的脉冲到达时，解码器 D2 的输出端出现一个信号，该信号打开振荡器 G3。它产生的单个脉冲到达 D1 键的输入之一，将其阻塞，同时将计数器 D1 设置为零。延迟线DT1将晶体振荡器G3的脉冲延迟等于或略大于分频器节点的操作延迟的时间。这确保了在开关 D2 的输入端同时接收信号，并且如果发生器 GXNUMX 的脉冲持续时间足够长，则将编号为 n 的脉冲从序列中排除。之后，转换器的新的运行周期开始。

数字变频器
图。 1

图 10143,57 显示了重复频率 f = 68 kHz、n = 2 时石英振荡器脉冲转换器的示意图。 1.1. 根据[3]中描述的方案在元件DD1.2 上制作晶振。元素 DD2 - 缓冲区。计数器由微电路DD3、DD4构成，解码器由元件DD1.4构成。晶体振荡器的脉冲传递到按键 DD2 的延迟由 R2C2 电路提供。图中所示额定值的延迟时间 (t=R2С16) 大约等于 1.3 ns。没有明确的复位和阻塞脉冲发生器。其功能由适当连接的元件DD2和微电路DD4-DDXNUMX执行。

数字变频器
图。 2

转换器的操作由图 3 所示的时序图解释。 2. 当第 4 个发生器脉冲到达计数器 DD68 和解码器 DD3 的输入端时（图 1，a），解码器的所有输入端均设置为 3 级（图 XNUMX，c-e），并延迟开启时间（t_h.DD4）级别 0 出现在其输出处（图 3，e），影响 DD1.4 键的输入之一。由于时间t的延迟，约等于t_h.DD4，钥匙的另一个输入同时接收发生器的第 68 个脉冲（图 3，b），但是，它不会传递到设备的输出，因为钥匙已关闭（图 3，h）。经过延迟时间t后_h.DD1.3并且元件DD1.3被切换并且在计数器DD0、DD2的输入R3处出现电平1（图3，g）并且在时间t.复位之后，计数器被设置为零。因此，在切换时间 t 之后_h.DD4 级别 4 再次出现在解码器 DD1 的输出处（图 3，e）并且钥匙打开。

数字变频器
图。 3

键阻塞脉冲的持续时间由总延迟时间t决定_h.DD1.3+t_重置+t_h.DD4 在所描述的情况下约为 60 ns。这足以从序列中排除持续时间约为 50 ns 的脉冲。

表中总结了从重复率 f=10143,57 kHz 的石英振荡器脉冲获得的输出信号的频率值，用于将解码器输入连接到计数器输出的四种选项（对应于 n=67、68、70、71），其中 df 是解码器输出处阻塞脉冲的重复率（使用频率计数器 Ch3-33 进行测量）。正如您所看到的，在 n = 10000 时获得最接近所需频率 (71 kHz) 的频率值（通过选择电容器 C1 可以进一步降低频率）。
脉冲数 频率，千赫
f₀ df
67 9 992.17 151.4
68 9 994.4 149.17
70 9 998,67 144,9
71 10 000,7 142,87

由于石英振荡器脉冲的持续时间比阻塞脉冲的持续时间长，被排除的脉冲将部分地传递到设备的输出并扰乱获得所需频率的信号的过程。消除这个缺点的最简单方法是增加来自发生器的脉冲的占空比。占空比转换器可以根据图4所示的方案进行。 4 并在[XNUMX]中描述。

数字变频器
图。 4

其工作时序图如图所示。 5. 该装置连接在变频器的元件DD1.1 和DD1.2 之间。在这种情况下，元件DD1.2输出处的脉冲的持续时间将等于元件DD5.1-DD5.3在晶体振荡器的任何频率下的总延迟时间(45...55ns)。

数字变频器
图。 5

所描述的变频器具有广泛的附加特征。使用完整的计数器和解码器，可以阻塞每2-256个脉冲，即将分频比从2更改为1 + 1/256，并且通过改变计数器电容并串联多个转换器，以最低的成本获得准确的值和较低的频率。

该器件可用作将输入频率分成两个分量的“分离器”：f₀ 和 df。在这种情况下，从解码器输出获取的脉冲将具有恒定的重复周期，并且晶体振荡器信号的分频因子将等于f/df。通过在计数器的输出和解码器的输入之间设置逻辑键，可以直接用二进制代码信号控制设备的分频系数，并将其用于代码频率转换器、频率调制器等。

通过实施加法运算 f，该转换器还可以成功用于分数倍频（非整数倍）₀=f+df。为此，需要将每个编号为 n=f/df 的脉冲“切割”为两部分，从而向原始序列添加额外的脉冲。获得所需的操作模式非常简单：将 R2C2 延迟电路转移到将来自 DD4 解码器输出的脉冲馈送到 DD12 元件的引脚 1.4 的电路即可。在这种情况下，阻塞脉冲必须比发生器脉冲至少短 70 ... 100 ns（对于 K155 系列微电路）。对于短持续时间的发生器脉冲，包含占空比转换器而不是 DD1.2 元件（图 4）。

在这种情况下，器件操作的时序图如图 6 所示。 XNUMX.

数字变频器
图。 6

在乘法模式下，使用石英谐振器对转换器进行测试，频率为 f = 1014,36 kHz：当 n = 68 时，频率 f₀=1029,277 kHz。应该记住，为了转换器的可靠运行，可能需要选择 10...30 ns 范围内的延迟时间 t。

文学

Biryukov S.A. 无线电业余数字设备。 - M.：无线电和通信，1982 年，第 16 页。 XNUMX.
Iliodorov V. 小数分频器和倍频器。 - 广播，1981 年，第 9 期，第 59 页XNUMX.
Bashkankov P. 石英发生器。 - 收音机。 1981 年，第 1 期，第60.
Batushev V. A.、Veniaminov V. N.、Kovalev V. G. 等。微电路及其应用，- M .：能源，1978 年，第 292 页。第XNUMX章

作者：A.Samoilenko，新罗西斯克

查看其他文章 部分业余无线电设计师.

读和写 有帮助对这篇文章的评论.

<< 返回

科技、新电子最新动态：

控制和操纵光信号的新方法 05.05.2024

现代科学技术发展迅速，每天都有新的方法和技术出现，为我们在各个领域开辟了新的前景。其中一项创新是德国科学家开发了一种控制光信号的新方法，这可能会导致光子学领域取得重大进展。最近的研究使德国科学家能够在熔融石英波导内创建可调谐波片。这种方法基于液晶层的使用，可以有效地改变通过波导的光的偏振。这一技术突破为开发能够处理大量数据的紧凑高效光子器件开辟了新的前景。新方法提供的偏振电光控制可以为新型集成光子器件提供基础。这为以下人员提供了绝佳的机会： ... >>

Primium Seneca 键盘 05.05.2024

键盘是我们日常计算机工作中不可或缺的一部分。然而，用户面临的主要问题之一是噪音，尤其是对于高端型号。但随着 Norbauer & Co 推出的新型 Seneca 键盘，这种情况可能会改变。 Seneca 不仅仅是一个键盘，它是五年开发工作的成果，创造了理想的设备。这款键盘的每个方面，从声学特性到机械特性，都经过仔细考虑和平衡。 Seneca 的主要特点之一是其静音稳定器，它解决了许多键盘常见的噪音问题。此外，键盘支持各种键宽，方便任何用户使用。尽管 Seneca 尚未上市，但预计将于夏末发布。 Norbauer & Co 的 Seneca 代表了键盘设计的新标准。她 ... >>

世界最高天文台落成 04.05.2024

探索太空及其奥秘是一项吸引世界各地天文学家关注的任务。在高山的新鲜空气中，远离城市的光污染，恒星和行星更加清晰地揭示它们的秘密。随着世界最高天文台——东京大学阿塔卡马天文台的落成，天文学史上翻开了新的一页。阿塔卡马天文台位于海拔5640米，为天文学家研究太空开辟了新的机遇。该地点已成为地面望远镜的最高位置，为研究人员提供了研究宇宙中红外波的独特工具。虽然海拔高，天空更晴朗，大气干扰也更少，但在高山上建设天文台却面临着巨大的困难和挑战。然而，尽管困难重重，新天文台为天文学家开辟了广阔的研究前景。 ... >>

来自档案馆的随机新闻

莫斯科路牌上的二维码 23.01.2014

莫斯科学童将参与在探索莫斯科门户网站上编写城市街道描述。信息技术部部长 Artyom Yermolaev 今天在莫斯科政府的一次会议上谈到了这一点。

迄今为止，根据市政府的指令，它已收集了860座历史建筑的信息，其中一半以上设有二维码牌匾形式的特殊标志。莫斯科信息技术部告诉 CNews，在扫描了平板电脑上的信息后，移动设备的用户点击该门户网站上纪念碑描述的链接。

扫描信息可以使用在项目框架内创建的同名移动应用程序来完成。此外，用户还可以使用增强现实功能——当您将相机对准建筑物时，旁边会出现带有描述的文本信息。

在该资源的其他功能中，您还可以注意到通过添加感兴趣的对象来创建和打印指南小册子的能力，以及使用路线编辑器在莫斯科创建自己的步行路线的能力。

超过 90 名移动设备用户已经使用了城市旅游应用程序
该门户网站是文化遗产和信息技术部的一个联合项目。门户上的建筑物和街道的描述附有照片和音频指南。

其他有趣的新闻：

免费技术图书馆的有趣材料：

▪ 文章为什么我们的一只脚比另一只脚大？详细解答

▪ 文章当归。传说、栽培、使用方法

▪ 文章用于选择容器的装置。无线电电子电气工程百科全书

▪ 文章带偶极辐射器的扬声器。无线电电子电气工程百科全书

留下您对本文的评论：

本页所有语言

主页 | 图书馆 | 用品 | 网站地图 | 网站评论