Для расширения частотного диапазона ЦФМЗ используют два основных способа

1. Применение ГОЧ с управляемой выходной частотой, например, на базе умножителя частоты (УЧ) с петлей ФАПЧ.

Обобщенная структурная схема УЧ приведена на рис.3.16.

Рис. 3.16. Обобщенная структурная схема УЧ на базе петли ФАПЧ

На рисунке обозначено: ФД – фазовый детектор; ФНЧ – фильтр нижних частот; ГУН – генератор, управляемый напряжением; ДЧм – делитель частоты с коэффициентом деления "m".

В такой схеме необходимо устанавливать m = 2p ×10ⁿ или m = 360 ×10ⁿ.

Недостатки способа.

1. Достаточно узкая полоса захвата петли ФАПЧ в пределах ±40 % от некоторой центральной частоты, на которую настроена схема.

2. Низкое быстродействие, обусловленное большим временем вхождения петли ФАПЧ в режим захвата (порядка 10 периодов входного сигнала).

Применение ГОЧ с аналого-цифровым управлением

При этом измерительная процедура разбивается на 2 стадии.

На 1-й стадии частота f_С преобразуется в цифровой двоичный код, поступающий на вход преобразователя напряжение-частота (ПНЧ). В результате на выходе ПНЧ устанавливается частота f₀ = f_C.

На 2-й стадии производится измерение угла фазового сдвига так, как это было описано выше для схемы, приведенной на рис. 3.15.

Обобщенная структурная схема управления ГОЧ для данного способа приведена на рис. 3.17.

Рис. 3.17. Структурная схема ГОЧ с аналого-цифровым управлением

Таким образом, при использовании данного способа измерение займет 2 периода входного сигнала, если частота fc измеряется за один период.

Достоинство способа: если при использовании 1-го способа ГОЧ входит в режим слежения за время порядка 10 периодов сигнала, т.е. результат измерения появится через 11 периодов, то данный способ позволяет получить результат измерения уже через 2 периода.

Недостаток: схема реализации способа достаточно сложна.