Cos'è un sintetizzatore di frequenza?

Un sintetizzatore di frequenza è un dispositivo che produce una forma d'onda a una frequenza determinata da circuiti analogici o digitali. Il sintetizzatore di frequenza più comune utilizza un oscillatore controllato dalla tensione (VCO), che è controllato da un ciclo bloccato a fase (PLL) utilizzando un riferimento a frequenza stabile. I sintetizzatori di frequenza vengono utilizzati nella maggior parte delle apparecchiature di telecomunicazione progettate per trasmettere o ricevere su una determinata gamma di frequenze in una sotto-banda.

L'operazione è resa possibile guidando la frequenza di un VCO per bloccare direttamente o indirettamente sul riferimento di frequenza. Lo sterzo del VCO è ottenuto da una tensione a corrente continua (DC) che è in grado di regolare continuamente la frequenza VCO. Se l'uscita della frequenza VCO è troppo bassa, è possibile applicare la moltiplicazione della frequenza secondo necessità. In applicazioni simili, l'oscillatore controllato digitalmente è un VCO migliorato con funzionalità aggiuntive per una gamma più ampia di frequenze e caratteristiche speciali come un blocco di frequenza più rapido.

DIGITal Frequency Division è il processo di utilizzo di contatori digitali in giù per produrre un flusso di bit che è inferiore in frequenza da un numero integrale alla velocità di input. Il prescaler a doppio modulo utilizza due fasi di divisori per raggiungere la risoluzione necessaria nella fase di frequenza nell'output. Impostando la figura di divisore giusta, la frequenza di uscita VCO può essere ridimensionata in frequenza e confrontata con il riferimento al blocco PLL di ristabilire.

Un sintetizzatore di frequenza semplice avrà un VCO, un riferimento di frequenza, un PLL, un prescaler, un divisore e circuiti associati. Ad esempio, per generare un'uscita sinusoidale da 10 megahertz (MHz), la linea di sterzo è a livello DC in modo che l'output VCO sia di 10 MHz. L'uscita VCO viene anche convertita in onde quadrate a livelli digitali per la divisione di frequenza di 10.000 per ottenere un campione di 1-kilohertz (KHz), e questo verrà alimentato a un comparatore di fase insieme a un riferimento 1 kHsegnale z. La tensione di errore CC risultante controlla la linea di sterzo VCO e il PLL è bloccato in questa condizione. Con qualsiasi modifica della frequenza o della fase di uscita VCO, il processo si ripete sulla linea di sterzo VCO fino a quando l'uscita è tornata a 10 MHz e il PLL bloccato.

I sintetizzatori di frequenza

sono comunemente utilizzati nei circuiti di trasmettitore e ricevitore. Nei trasmettitori, il sintetizzatore di frequenza produce la frequenza portante che deve essere abbastanza accurata da superare i requisiti di emissioni legali. Per i ricevitori, il ricevitore SuperHeterOdyne utilizza la miscelazione di frequenza dell'oscillatore locale (LO) e del segnale radiofrequenza in arrivo (RF) per ottenere la frequenza intermedia (IF). Nel ricevitore, l'uscita VCO è il segnale dell'oscillatore locale. Va notato che il ricevitore SuperHeterOdyne richiede una frequenza Lo che potrebbe essere il segnale del ricevitore più o meno il desiderato se.