Частотный синтез на основе ФАПЧ. Обзор методов синтеза | страница 87

На рисунке 4.11 показан возможный вариант реализации такой схемы.

Рис.4.11. Детальная схема поиска

На входах схемы присутствуют делители частоты c одинаковыми коэффициентами деления L, величина которых устанавливается по шине if от интерфейса и задаёт скорость поиска. В данном примере L=4. От переднего фронта импульсов Fr срабатывает D-триггер FF1, от заднего фронта – D-триггер FF2. Далее следуют формирователи коротких импульсов на RS-триггерах FF3 и FF4 для работы RS-триггера FF5. Элементами И и ИЛИ формируются счётные импульсы для работы реверсивного счётчика РС. Знак направления счёта формируется с помощью последовательно включённых элемента И, RS-триггера FF6 и мультиплексора МХ. В зависимости от полярности управляющей характеристики ГУН (напряжение-частота) «Знак» может быть инвертирован командой if от интерфейса, подаваемой на управляющий вход мультиплексора.

На рисунке 4.12 приведены диаграммы, поясняющие работу схемы при различных соотношениях входных частот, опорной Fr и сигнальной Fc: A – Fc> Fr; B – Fc

Рис.4.12. Диаграммы, поясняющие работу схемы поиска

Требования к точности ЦАП невысоки. Он может быть выполнен на простой резистивной матрице R2R-типа. Вопрос исключения пропусков частоты при поиске из-за неточности старших разрядов ЦАП решается введением предискажения характеристики поиска. Неточность старших разрядов ЦАП может привести к нежелательному виду характеристики, как показано на фрагменте A рисунка 4.13.

Рис.4.13. Устранение пропусков частоты при неточном ЦАП

Так получается в случае, когда величина ступени некоторой группы старших разрядов ЦАП, заполняемой вкладом группы младших разрядов, превышает номинальное значение. В результате на участке a-b оказывается разрыв в напряжении поиска, который в свою очередь приводит к пропуску искомой частоты.

Устранить такую ситуацию можно путём построения ЦАП как показано на схеме B того же рисунка. В качестве примера приведен 12-разрядный ЦАП, состоящий из 6 старших и 6 младших разрядов. Резистор R*, сопрягающий группу младших разрядов с группой старших разрядов, выбирается меньшим номинального значения на величину максимальной погрешности ступеней в группе старших разрядов. На участках с погрешностью старших ступеней меньшей максимальной поиск выглядит как показано на фрагменте C. В таких случаях переход из точки a в точку b сопровождается повторением участка c-a, что несколько, но незначительно, замедляет процесс поиска.