Генератор гармонических колебаний

 

ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЖБАНИЙ, содержащий последовательно соединенные задающий генератор импульсов, первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления ,, первый генератор функции Уолша, первый блок аналоговых ключей и первый блок задания весовых коэффициентов, последовательно соединенные второй генератор функции Уолша, второй блок аналоговых ключей, второй блок задания весовых коэффициентов, а также первый аналоговый инвертор, вход и выход которого подключены к соответствующим опорным входам первого блока аналоговых ключей, а также первый блок задания кодов, выход которого подключен к управляющему входу первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности установки частоты гар-монических колебаний,в него введены первый преобразователь код-напряжение , последовательно соединенные второй блок задания кодов, второй преобразователь код-напряжение и второй аналоговый инвертор, последовательно соединенные третий блок аналоговых ключей и третий блок задания весовьрс коэффициентов, последовательно соединенные четвертый блок аналоговых ключей и четвертый блок задания весовых коэффициентов, второй делитель частоты с переменным коэффициентом деления, а также сумматор, входы которого подключены к выходам третьего и четвертого блоков задания весовых коэффициентов, при этом к выходу задающего генератора импульсов подключен сигнальный вход второго делители частоты с переменным коэффициентом деления, выход кото (Л рого соединен с входом второго генератора функций Уолша, а управляюпщй вход соединен с вторым блоком задания кодов, вход и выход второго ана|логового инвертора подключены к.соответствующим опорным входам второго блока аналоговых ключей,выход первого блока задания весовых коэффициентов (О соединен с сигнальным входом третьеИииА го блока аналоговых ключей, управляоо о со ющие входы которого соединены с соответствующими выходами второго генератора функций Уолща, выход второго блока задания весовых коэффициентов соединен с сигнальным входом четвертого блока аналоговых ключей, управляющие входы которого подключены к соответствующим выходам первого генератора функций Уолша, а выход первого блока задания кодов подключен к входу первого преобразователя код-напряжение, выход которого соединен с входом первого аналогового инвертора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУбЛИК (19) (11)

3(59 Н 03 В 21/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вого инвертора.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2842015/18-09 (22) 12.11.79 (46) 07.05.84. Бюл. 11 17 (72) В.Л.Соседка, Л.Ф.Коломойцева, В.И.Тушев и Е.В.Слободской (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Артема (53) 621.373.42(088.8 ) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 754641, кл. Н 03 В 21/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

У 674191, кл. Н 03 В 27/00, 1977 (прототип). (54)(57) ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ

КОЛЕБАНИЙ, содержащий последовательно соединенные задающий генератор импульсов, первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления,, первый генератор функции Уолша, первый блок аналоговых ключей и первый блок задания весовых коэффициентов, последовательно соединенные второй генератор функции Уолша, второй блок аналоговых ключей, второй блок задания весовых коэффициентов, а также первый аналоговый инвертор, вход и выход которого подключены к соответствующим опорным входам первого блока аналоговых ключей, а также первый блок задания кодов, выход которого подключен к управляющему входу первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения точности установки частоты гар-монических колебаний,в него введены первый преобразователь код-напряжение, последовательно соединенные второй блок задания кодов, второй преобразователь код-напряжение и второй аналоговый инвертор, последовательно соединенные третий блок аналоговых ключей и третий блок задания весовых коэффициентов, последовательно соединенные четвертый блок аналоговых ключей и четвертый блок задания весовых коэффициентов, второй делитель частоты с переменным коэффициентом деления, а также сумматор, входы которого подключены к выходам третьего и четвертого блоков задания весовых коэффициентов, при этом к выходу задающего генератора импульсов подключен сигнальный вход второго делителя частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с входом второго генератора функций Уолша, а управляющий вход соединен с вторым блоком заданйя кодов, вход и выход второго анаслогового инвертора подключены к соответствующим опорным входам второго блока аналоговых ключей, выход первого блока задания весовых коэффициентов соединен с сигнальным входом третьего блока аналоговых ключей, управляющие входы которого соединены с со, ответствующими выходами второго генератора функций Уолша, выход второ-. го блока задания весовых коэффициентов соединен с сигнальным входом четвертого блока аналоговых ключей, управляющие входы которого подключены к соответствующим выходам первого генератора функций Уолша, а выход первого блока задания кодов подключен к входу первого преобразователя код-.напряжение, выход которого соединен с входом первого аналого1091303

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться как источник электрических колебаний в различных устройствах автоматики, измерительной техники. 5

Известны генераторы гармонических колебаний, в которых для формирования гармонических колебаний используются генераторы функций Уолша P1 ), Однако известный генератор гармонических колебаний имеет недостаточно высокую точность установки частоты.

Наиболее близким по технической сущности является генератор гармонических колебаний, содержащий после- 15 довательно соединенные задающий генератор импульсов, первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД ), первый генератор функций Уолша, первый блок аналоговых ключей и первый блок задания весовых коэффициентов, последовательно соединенные второй генератор функций

Уолша, второй блок аналоговых ключей, второй блок задания весовых коэффициентов, г а также первый аналоговый инвертор, вход и выход которого подключены к соответст. вующим опорным входам первого блока аналоговых ключей, а также первый блок задания кодов, выход которого подклю-зо чен к управляющему входу первого ДПКД(2)

Однако в данном генераторе гармонических сигналов при заданном числе каналов в блоках аналоговых ключей точность установки частоты также недостаточно высока.

Цель изобретения — повышение точности установки частоты гармонических колебаний.

Для достижения цели в генератор

40 гармонических колебаний, содержащий последовательно соединеиные задающий генератор импульсов, первый

ДПКД, первый генератор функции Уолша, первый блок аналоговых ключей и пер45 вый блок задания весовых коэффициеH тов, последовательно соединенные вто. рой генератор функции Уолша, второй блок аналоговых ключей, второй блок задания весовых коэффициентов, а также первый аналоговый инвертор, вход и выход которого подключены к соот— ветствующим опорным входам первого блока аналоговых ключей, а также первый блок задания кодов, выход которого подключеп к управляющему входу первого ДПКД введены первый преобразователь код-напряжение, последовате..пно соединенные второй блок задания кодов, второй преобразователь код †напряжен и второй аналоговый инвертор, последовательно соединенные третий блок аналоговых ключей и третий блок задания весовых коэффициентов, последовательно соединенные четвертый блок аналоговых ключей и четвертый блок задания весовых коэффициентов, второй ДПКД, а также сумматор, входы которого под-, ключены к выходам третьего и четвертого блоков задания весовых коэффициентов, при этом к выходу задающего генератора импульсов подключен сигнальный вход второго ДПКД, выход которого соединен с входом второго генератора функций Уолша, а управляющий вход соединен с вторым блоком задания кодов, вход и выход второго аналогового инвертора подключены к соответствующим опорным входам второго блока аналоговых ключей, выход первого блока задания весовых коэффициентов соединен с сигнальным входом третьего блока аналоговых ключей, управляющие входы которого соединены с соответствующими выходами,второго генератора функций Уолша, выход второго блока задания весовых коэффициентов соединен с сигнальным входом четвертого блока аналоговых ключей, управляющие входы которого подключены к соответствующим выходам первого генератора функций Уолша, а выход первого блока задания кодов подключен к входу первого преобразователя код-напряжение, выход которого соединен с входом первого аналогового инвертора.

На чертеже приведена структурная электрическая-схема генератора гармонических колебаний.

Генератор гармонических колебаний содержит задающий генератор l импульсов, первый блок 2 задания кодов, второй блок 3 задания кодов, первый делитель 4 с переменным коэффициентом деления (ДПКД), второй делитель 5 с переменным коэффициентом деления(ДПЕД ), первый генератор функций Уолша 6, второй генератор функций Уолша 7, первый блок 8 аналоговых ключей 8, второй блок 9 аналоговых ключей, первый преобразователь 10 код-напряжение, второй преобразователь 11 код-напряжение, первый блок 12 задания весовых коэффициентов, второй блок 13 задания весовых коэффиииентов, тре1ий блок li4

1091303 аналоговых ключей, четвертый блок !5 аналоговых ключей, третий блок 16 задания весовых коэффициентов, четвертый блок 17 задания весовых коэффициентов, сумматор 18, первый аналоговый 5 инвертор 19, второй аналоговый инвертор 20.

Генератор гармонических колебаний работает следующим образом.

Выходной сигнал формируется в со- !О ответствии со следующим математическим преобразованием.

Sin(w+9) =ЯAQJC cogent 65inRtcos о ())

is где М и Я вЂ” частоты, изменяющиеся с различной дискретностью (например, через 1 Гц и 0,1 Гц соответственно).

Сигналы получают на основе аппрок-20 симации по ортогональной системе функций Уолша. Например, составляющая функция CQSu>t определяется

oos wt Ф bk>) lt(t) (2)

> =0 где b, k -коэффициенты ряда Фурье-уолша.

С задающего генератора 1 импуль сов импульсы с частотой поступают на первый и второй ДПКД 4 и 5, значения коэффициентов деления которых выставляются с помощью первого и второго блоков 2 и 3 задания кодов.

В первом и втором генераторах 6 и 7 функций Уолша формируются сигналы функций Уолша, которые поступают на управляющие входы первого и второго блоков 8 и 9 аналоговых ключей, на соответствующие опорные входы которых поступают прямой и инверсный сигналы с входа и выхода первого и второго аналоговых инверторов 19 и

20. Выходы первого и второго блоков

2 и 3 задания кодов подключены к входам первого и второго аналоговых инверторов 19 и 20 через соответст венно первый и второй преобразователи 10 и 11 код-напряжение. Это позволяет ввести частотную зависи3 мость опорных напряжений, поступающих в первый и второй блоки аналоговых ключей, что улучшает.. точность аппроксимации выходного сигнала, реализуемого в виде двух синусоид, . поступающих соответственно на третий и четвертый блоки анало>:он«>х «....— чей 14 и 15.

Повышение точности аппроксимации достигается путем реализации сос rënляющих, определяемых выражением

П

S!n Wt = W X $1ñ Pk (Ф ), (3)

4=0 которые соответствуют интегрированию выражения(2 ).

Частотная зависимость коэффициен— тов при функциях Уолша в выражении (3) реализуется путем введения частотно зависимых опорных напряжений в первый и второй блоки аналоговых ключей.

На управляющие входы третьего и четвертого блоков аналоговых ключей .

14 и 15 с выходов соответственно второго и первого генераторов функций Уолша 7 и 6 поступают сигналы, соответствующие функциям Уолша. При этом осуществляется перемножение двух функций в соответствии с выражением

5 nоз<соэЯ1 5inий (Ъ и (tj+Ь„w ф+

° .-+ Ъ„а„(И) (4-) В результате умножение функций

sinwt cosQC заменяется умножением

sinust - Nk(t) сложением полученных произведений с учетом весовых коэффициентов. Поскольку >>)((k(4) принимает значения либо +1, лиСс> †!, то умножение заменяется сложением.

При умножении на -! аналоговый сигнал поступает на опорные входы первого и второго блоков аналоговых ключей с выхода соответствующего аналогового инвертора. Сигналы с выходов третьего и четвертого блоков аналоговых ключей поступают на соответственно третий и четвертый блоки задания весовых коэффициентов, а затем поступают на сумматор 18, на выходе которого формируется с,rJJaJJ sir(u>+

+ gp.

Таким образом по сравнению с иэвестным устройством при том ж» числе каналов в блоках аналоговых ключей достигается более точное приближение выходного сиганала к гармс>н»ческой функции и повышается точность установки час:тоты гармонических «<.: баний при испоJJJ:.soвании изобреTñ п>».

109I3O3

Заказ 3097/52 Тираж 862

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

П одлис но е

Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н.Павлов

Редактор С.Вско Техред Ж.Кастелевич Корректор С.Шекмар