Цифровой генератор
ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий эадагецйй генератор импульсов, счетчик, блок задания частоты, схемы сравнения кодов, причем первые входы первой схемы сравнения поразрядно .соединены с выходами первого счетчиг:ка , BTojMae входы первой скемы сравнения - с выходами блока задания частоты, первые входы второй схемы сравнения - с выходами второго счетчика , вторые входы второй схемы сравнения - с выходами блока задание частоты, выход п|0рвой схемы сравнения соединен с установочным входом первого,,а выход второй схемы сравнения - с установочньм входом второго счетчика, отличающийс я тем, что, с целью повьшения точности формирования периода следования выходнЕлх импульсов, он содержим два синхронизируемых по фазе генераторов импульсов, и блок управления выход первого синхронизируемого по фазе генератора - со счетным входом второго счетчика, выходы схем сравнения соединены с соответствутадими § входами блока управления, выходы (/) которого соединены с управляющими входами соответствующих синхронизируюпщх по фазе генераторов, выход задающего генератора импульсов соединен с входе блока задания частоты.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
Я Л
РЕСПУБЛИК
3(59 6 06 F 1 02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2125987/18-24 (22) 17.04.75» (46) 07.08.83. Бюл. Ф 29 (72) В.П.Кузнеченков, A.Н.Иирошников и В.Я.Бродский. (53) 681.325.36(088 ° ) (56) 1> Партала О.H. Замкнутые цифровые генераторы. Вестник КПИ. Радиотехника и электроакустика ., вып.2, 1970, с. 184-187, рнс.2.
2. Авторское свидетельство СССР
9 450155,-кл. G 06 Г. 1/02, 1973 (прототип) . (54)(57) ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР, содержа- щий задающий генератор импульсов, счетчик, блок задания частоты, схемы сравнения кодов, причем первые входы первой схемы сравнения поразрядно .соединены .с выходами первого счетчи;ка, вторые входы первой скемы срав:нения - с выходами блока задания частоты, первые входы второй схемы
„.ЯУ„„28 А сравнения с выходами второго счет чика, вторые входы второй схемы сравнения - с выходами блока задани частоты, выход первой схемы сравне- . ния соединен с установочные входом первого,,а выход второй схемы сравнения - с установочньи входом вто рого счетчика, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повыаения точности формирования периода следования выходных импульсов, он содержи. два синхронизируемых по фазе генераторов импульсов.и блок управления, выход первого синхронизируемого по фаэе генератора - со счетным входом второго счетчика, выходы схем сравне ния соединены с соответствующими Я входами блока управнения, выходы которого соединены с управлякацими входами соответствующих синхронизиру кхцих по фазе генераторов, выход задающего генератора импульсов соединен с входом блока задания частоты. Я
1034028
Изобретение относится к устройствам вычислительной и измерительной техники и может быть использовано для построения точных и стабильных генераторов переменной частоты.
Известен цифровой генератор, со- 5 держащий счетчик импульсов и схему сравнения кодов f1 ) Импульсы тактовой частоты поступают на счетный вход одного счетчика, состояние которого при помощи схемы сравнения сраннива- 10 ется с состоянием второго счетчика.
При совпадении состояний счетчиков на выходе схемы сравнения кодов, который одновременно является выходом устройства, вырабатывается импульс, возвращающий первый счетчик в исход ное состояние, после чего процесс повторяется, Частота следования выходных импульсов зависит от состояния второго счетчика, которое изменяется с помощью импульсон нторой тактовой частоты. Период следонани выходных импульсов определяется из выражения
86N T t о - К()) где С, — период повторения тактовых .импульсов на входе первого счетчика;
К вЂ” исходный код во втором счетб чике;
ЗО
К (Ь) — переменная часть кода второго счетчика (1 ).
Недостатком известного устройства является низкая точность аппроксимации заданного закона изменения частоты выходных импульсов, ограниченная периодом тактовых импульсон.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровый генератор, содержащий зада" ющий генератор импульсов, счетчик, 40 блок задания частоты, схемы сравнений кодов, причем первые входы первой схемы сравнения поразрядно соединены с выходами первого счетчика, вторые входы пеРвой схемы сРавнения — с вы- 45 хоцами блока задания частоты, первые входы второй схемы сравнения - с вы. ходами второго счетчика, нторые входы второй схемы сравнения — с выхо дами блока задания частоты, выход первой схемы сравнения соединен с установочным входом первого, а выход второй схемы сравнения — с установоч; ным входом второго счетчика.
Приращение периода формируемого сигнала осуществляется ступенями, кратными периоду задающего генератора, и определяет точность аппрокси.мации заданного периода (частоты) выходных импульсов 1 2 ).
Недостатком данного устройства 60 является низкая точность аппроксимации °
Бель изобретения — повышение точ. ности формирования периода следования выходных импульсов. 65
Поставленная цель достигается тем, что цифровой генератор содержит два синхронизируемых по фазе генератора импульсов и блок управления, выход первого синхронизирующего по фазе генератора соединен со счетным входом первого счетчика, выход второго синхронизируемого по фазе генератора со счетным входом второго счетчика, выходы, схем сравнения соединены с соответствующими входами блока управления, выходы которого соединены с управляющими входами соответствующих синхронизирующих по фазе генераторов, выход задающего генератора импульсов соединен с входом блока задания частоты, На чертеже изображен цифровой генератор.
Генератор содержит задающий генератор 1 импульсов, блок 2 задания частоты схемы 3 и 4 сравнения кодон, счетчики 5 и б импульсов, блок 7 управления, синхронизируемйе по фазе генераторы 8 и 9 импульсов, Генератор работает следукщим образом.
Пусть блок 2 задания частоты, счет чики 5, б и блок 7 управления находят;ся в некотором исходном состоянии, причем н блоке 2 занесено начальное кодовое число, а комбинация выходных сигналов блока 7 упранления разре- шает работу генератора 8 и запрещает работу генератора 9. Выходные импульсы генератора 8 частоты
1 изменяют состояние счетчика 5.
При равенстве кодов счетчика 5 блока 2 схемы 3 сравнения кодов своим выходным импульсом сбрасывает счетчик 5 в исходное состояние и переводит блок 7 управления в состояние, запрещающее работу генератора
8 и разрешающее работу генератора
9. Под воздействием импульсов генератора 9 частоты $ изменяются сос2 тояние счетчика б, При равенстве прямого хода счетчика б с инверсным кодом блока 2, схема 4 сравнения кодов своим выходным импульсом устанавливает счетчик б и блок 7 управления в исходное состояние, после чего весь описанный цикл повторяется.
Состоянле блока 2 изменяется под воздействием импульсов задающего генератора 1 частоты 1 (1). Благодаря использованию синхронизируемых по фазе генераторов 8 и 9 импульсы частот и поступают на счетчики 5 и б а момента подачи разрешающего сигнала с блока 7 управления с постоянной начальной фазой.
Таким образом, на выходах блока
7 управления имеет место импульсная последовательность с переменным периодом следования.
Для примера рассмотрим работу цифрового генератора при использовании
1034028
7„= "„(nî ЭФ,2 (2,а) 7 =С ((И-n )+ f Ф) (2,6) Составитель В.Байков
Редактор И.Ковальчук Техред Т .Фанта Корректора. Ильин
Заказ 5626/51 Тираж 706 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 в качестве блока 2 задания частоты вычитающего счетчика, прямой код которого используется для формирования периода Т „ счетчика 5, а обратный код для формирования периода Т счетчика 6. 5
Для произвольного момента времени можно записать выражения где 7. и a> - периоды следования им-; пульсов генераторов, соответственно 8 и 9
l4 - -емкость блока 2.
Отношение между периодами следова ния импульсов двух генераторов 8 и 9 можно записать выражением
Р1 . (3)
Суммируя Т и Т>, находим выраже иие для Твых т т+т Z Z(,-pnn, Z,tiipf <,, )= (РУ- + У 6
2С, О
И), Слагаемое выражения в скобках ф характеризует переменную часть 3О меняющегося кодового числа. Прираще ние периода следования выходныхимпульсов имеет вид аТв = Р з
Сомножитель f>t определяется уменьше. иием кода блока 2 и может принимать только целочисленные значения. Выражение р, характеризующее близость
;значений частот f è f генераторов
8 и 9, может принимать произвольные значения. Таким образом, измене.ние кода блока 2 на одну единицу 4О будет вызывать изменение периода следования выходных импульсов на величину р 2. Следовательно, при )ь4 1 подстройка периода следования вы ходных импульсов будет производиться 45 с дискретностью, меньшей периода следования тактовых импульсов генератора 9.
При сохранении параметров формируемого сигнала предлагаемое устройство позволяет осуществлятв формирование точнее в 1 раз по сравнению с из. вестньми устройствами, так как за счет уменьшения дискретности подстройки, число ступеней подстройки может быть соответственно увеличено в 1 раэ.
is
Из вйражения (4) видно, что для данной схемы цифрового генератора период следования выходных импульсов устройства меняется по линейному sa- кону. Для частоты Е получаем вых
f2
° (й
7 „„N-вп +pig t, Как видно из (5) схема цифрового генератора представляет собой генератор импульсов с гиперболической частотой модуляцией.
Применяя в качестве блока 2 системы связанных между собой счетчИков, регистров и т.д., можно получить другие законы изменения частоты, точность формирования которых будет подчиняться рассмотренным выше соотношениям.
Использование дополнительных гене раторов импульсов и блока управления выгодно отличает предлагаемый цифровой генератор от известных схем, так как изменение значения периода выходного сигнала определяется не значе- нием величины периода импульсов за- . дающего генератора, а значением разности периодов дополнительных генераторов. Эта величина может быть сколь-угодно малбй и не зависит от быстродействия пересчетных схем.
В результате повышается точность аппроксимации закона выходной частоты, .расширяется область применения, так как требуемые точностные характеристики могут быть по учены при малых значениях девиация выходной частоты, т.е. при Т- 0;
