Генератор инфранизких частот

 

ГЕНЕРАТОР ИНФРАНИЗКИХ ЧАСТОТ , содержащий задающий генератор, счетчик, группу делителей напряжения, первый и второй триггеры, первый и второй ключи, инвертор, сумматор, аттенюатор, низкочастотный фильтр, усилитель, кнопку, выходную шину генератора инфранизких частот и шину сброса, которая через кнопку соединена с установочными входами первого триггера и счетчика, счетный вход которого соединен с задающим генератором . S-вход второго триггера соединен с входом последнего делителя напряжения группы делителей напряжения , первый и второй вькоды первого триггера соединены соответственно с управляемыми входами первого и второго ключей, входы которых соединены между собой через инвертор, а выходы подключены соответственно к первому и второму входам сумматора, выход которого через последовательно соединенные аттенюатор, низкочастотный фильтр и усилитель подключен к выходной шине генератора инфранизких частот , отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы , в него введен дешифратор, а счетчик выполнен реверсивным, при этом входы дешифратора соединены с выходами счетчика, вход управления реверсом которого подключен к перво П му выходу второго триггера, а выходы дешифратора являются входами группы делителей напряжения, общий выход. которых соединен с входом инвертора, первый вход первого делителя напряжения группы делителей напряжения соединен с R-входом второго триггера , второй выход которого соединен с синхронизирующим входом первого триггера.

„„SU „„ II 520ß,. А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(5 ) Н 03 M 1/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

A« 1Ь«««юg 2 «««Я

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 36 13845/24-21 (22) 01.07.83 (46) 23.04.85. Бюл. И 15 (72) Р.Б. Цогоев (53) 621.374(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М - 305551, кл. Н 03 В 19/00, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 748867, кл. Н 03 К 13/20, 1980. (54)(57) ГЕНЕРАТОР ИНФРАНИЗКИХ ЧАСТОТ., содержащий задающий генератор, счетчик, группу делителей напряжения. первый и второй триггеры, первый и второй ключи, инвертор, сумматор, аттенюатор, низкочастотный фильтр, усилитель, кнопку, выходную шину генератора инфранизких частот и шину сброса, которая через кнопку соединена с установочными входами первого триггера и счетчика, счетный вход которого соединен с задающим генератором. S-вход второго триггера соединен с входом последнего делителя напряжения группы делителей напряжения, первый и второй выходы первого триггера соединены соответственно с управляемыми входами первого и второго ключей, входы которых соединены между собой через инвертор, а выходы подключены соответственно к первому и второму входам сумматора, выход которого через последовательно соединенные аттенюатор, низкочастотный фильтр и усилитель подключен к выходной шине генератора инфранизких частот, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы, в него введен дешифратор, а счетчик выполнен реверсивным, при этом входы дешифратора соединены с выходами счетчика, вход управления реверсом которого подключен к первому выходу второго триггера, а выходы дешифратора являются входами группы делителей напряжения, общий выход . которых соединен с входом инвертора, первый вход первого делителя напряжения группы делителей напряжения соединен с R-входом второго триггера, второй выход которого соединен с синхронизирующнм входом первого триггера.

1152089

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для генерирования синусоидальных колебаний инфранизкой частоты в измерительных устройствах, в приборостроении.

Известен генератор синусоидальных колебаний инфранизкой частоты, содержащий задающий генератор, кольцевой счетчик из п-ячеек, две груп,пы делителей напряжения, фильтр низкой частоты и выходной усилитель Plj.

Недостатком устройства является то, что синусоидальные колебания, вырабатываемые им, имеют значительные нелинейные искажения при малом значении.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является генератор инфранизких частот, содержащий задающий генератор, счетчик, группу делителей напряжения, первый и второй триггеры, первый и второй ключи, инвертор, сумматор, аттенюатор, фильтр, усилитель, кнопку, входную шину генератора инфранизких частот и шину сброса, которая через кнопку соединена с установленными входами

R первого триггера и счетчика, счетный вход которого соединен с задающим генератором, S-вход второго триггера соединен с входом последнего делителя напряжения группы делителей напряжения, первый и второй выходы первого триггера соединены соответственно с управляемыми входами первого и второго ключей, входы которых соединены через инвертор, а выходы подключены соответстренно к первому и второму входу сумматора, низкочастотный фильтр и усилитель подключены к выходной шине генератора инфранизких частот 12).

Недостатками известного генератора являются значительные нелинейные искажения вырабатываемых колебаний за счет того, что четверти периода генерируемого колебания, соответствующие изменению аргумента синусоидальной функции от 0 до 90 и от 90 до 180 . Формируются разными группами делителей напряжения, из-за неидентичности которых возникает ассиметрия четвертей периода; питание делителей напряжения первой и второй группы осуществляется от разных выходов (прямого и инверспоследовательно соединенные аттенюа40 тор, низкочастотный фильтр и усилитель подключен к выходной шине генератора инфранизких частот, в него введены дешифратор, а счетчик выполнен реверсивным, при этом входы де45 шифратора соединены с выходами счетчика, вход управления реверсом которого подключен к первому выходу второго триггера, а выходы дешифратора являются входами группы делителей напряжения, общий выход которых сое50

5

35 ного) триггера, из-за разброса уровней выходного напряжения делители формируют четверти периода с разной амплитудой, что приводит к появлению ступеньки" на вершинах генерируемого синусоидального колебания: последним делителем одной группы и первым делителем второй группы формируются равные напряжения, что приводит к нарушению аппроксимации синусоидального напряжения на его вершинах.

Целью изобретения является повы— шение точности работы.

Указанная цель достигается тем, что в генератор инфранизких частот, содержащий задающий генератор, счетчик, группу делителей напряжения, первый и второй триггеры, первый и второй кл:эчи, инвертор, сумматор, аттенюатор, низкочастотный фильтр, усилитель, кнопку, выходную шину генератора инфранизких частот и шину сброса, которая через кнопку соединена с установочными входами первого триггера и счетчика, счетный вход которого соединен с задающим генератором, S-вход второго триггера соединен с входом последнего делителя напряжения группы делителей напряжения, первый и второй выходы первого триггера соединены соответственно с управляемыми входами первого и второго ключей, входы которых соединены между собой через инвертор, а выходы подключены соответственно к первому и второму входам сумматора, выход которого через динен с входом инвертора., первый вход первого делителя напряжения группы делителей напряжения соединен с

R-входом второго триггера, второй выход которого соединен с синхронизирующим входом первого триггера.

На фиг. 1 приведена функциональ ная схема генератора инфранизкой з 1152 частоты; на фиг. 2 — временная диаграмма его работы.

Генератор инфранизких частот содержит задающий генератор 1, счетчик

2, группу делителей 3 напряжения, первый и второй триггеры 4 и 5, первый и второй ключи 6 и 7, инвертор 8, сумматор 9, аттенюатор 10, низкочастотный фильтр 11, усилитель 12, кнопку 13, выходную шину 14 генератора 10 инфранизких частот и шину 15 сброса, которая через кнопку 13 соединена с установочными входами первого триггера 4 и счетчика 2, счетный вход которого соединен с задающим генератором 1. S-вход второго триггера 5 соединен d входом последнего делителя напряжения группы делителей 3 напряжения, первый и второй выходы первого триггера 4 соединены соответствен- 20 но с управляемыми входами первого и второго ключей 6 и 7, входы которых соединены через инвертор 8, а выходы подключены соответственно к первому и второму входу сумматора 9, 25 выход которого через последовательно соединенные аттенюатор 10, низкочастотный фильтр 11 и усилитель 12 подключен к выходной шине 14 генератора инфранизких частот, дешифратор 16, входы которого соединены с выходами счетчика 2, вход управления реверсом которого подключен к первому выходу второго триггера 5, а выходы дешифратора являются входами

35 группы делителей 3 напряжения, общий выход которых соединен с входом инвертора 8, первый вход первого делителя напряжения группы делителей 3 напряжения соединен с входом вто40 рого триггера 5, выход которого соединен с синхронизирующим входом первого триггера 4.

Генератор инфраниэкой .частоты работает следующим образом.

На вход реверсивного счетчика 2 поступают импульсы от задающего генератора 1 (фиг. 2а). Состояние реверсивного счетчика 2, зависящее от количества поступивших импульсов, - 50 преобразуется двоичным дешифратором

3 в низкий уровень на одном из его выходов

Перед началом работы генератор нажатием кнопки 18 приводится в

55 исходное состояние. При этом устанавливается в нулевое состояние реверсивный счетчик 2 и триггер 4.

089 4

В результате установки реверсивного счетчика 2 в нулевое состояние на первом выходе дешифратора 16 появляется нулевой потенциал, который устанавливает в ноль триггер 5 и подключает первый делитель группы делителей 3. Высокий уровень с второго выхода триггера 5 (фиг. 2б)

° поступает на вход управления реверсом счетчика 2 и переводит его в режим сложения (прямого счета).

После отпускания кнопки 13 сброса, первый импульс с задающего генератора 1 устанавливает счетчик 2 в состояние, которое закрывает первый выход двоичного дешифратора 16 и открывает следующий, тем самым отключается первый и подключается следующий делитель .группы делителей

3 напряжения и т.д. Поочередное подключение делителей производится до появления нулевого уровня на последнем выходе дешифратора 16, который устанавливает триггер 5 в единичное состояние. На инверсном выходе триггера 5 появляется низкий уровень (фиг. 2б), который переводит счетчик 2 в режим вычитания (обратного счета).

Теперь по каждому тактовому импульсу, поступающему на счетчик 2, дешифратором 16 будет производиться поочередное подключение делителей напряжения группы делителей 3 в обратном порядке до появления низкого уровня на первом выходе дешифратора 16. После чего процесс автоматически повторяется.

Питание всей группы делителей 3 напряжения осуществляется от постоянного уровня U

Резисторы делителя подобраны таким образом, что на выходе группы делителей 3, при поочередном подключении делителей, получается ступенчатое напряжение, соответствующее изменению аргумента синусоидальной функции от 0 до 90 во время прямого счета (первого такта работы генератора), и от 90 до 180 во время обратного счета (второго такта работы генератора) реверсивного счет. чика 2. В целом же за один цикл, т.е, за два такта работы, на выходе группы делителей напряжения 3 формируется ступенчатое напряжение, соответствующее изменению аргумента генерируемой функции от 0 до 180

1152089 (фиг. 2в). На выходе инвертора 8, вход которого непосредственно соединен выходом группы делителей 3, получается сигнал, соответствующий изменению аргумента генерируемой функции от 180 до 360 (фнг. 2г).

С помощью аналоговых электронных ключей 6 и 7, управляемых выходными напряжениями с триггера 4 (фиг. 2д), на вход сумматора 9 половин периода поочередно подключаются сигналы, соответствующие изменению генерируемой функции от 0 до 180 и от 180 до

360 . В результате на выходе сумма- 15 тора 9 имеется ступенчатое напряжение, аппроксимирующее синусоидальное напряжение (фиг ° 2е).

Посредством аттенюатора 10 устанавливается требуемый уровень выход- 20 ного сигнала генератора, затем напряжение сглаживается фильтром 11 и, усиленное усилителем 12, поступает на выходную шину 14 (фиг. 2ж) °

Использование реверсивного счетчика и двоичного дешифратора выгодно отличает предлагаемый генератор инфранизкой частоты от известного, так как значительно уменьшаются нелинейные искажения, обусловленные ассиметрией четвертей периода, искажением и неправильной аппроксимацией вершин

ret ерируемого синусоидального напряжения, что увеличивает точность его работы, сокращается аппаратурный объем за. счет применения всего одной группы прецизионных делителей напряжения, при необходимости можно расширить функциональные возможности, например, используя входы предварительной установки реверсивного счетчика, формировать синусоидальные напряжения с заданной начальной фазой.

» S2O8e

Фиг 2

Заказ 2341/44 Тираж 872

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Мрсква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. чижиков

Редактор Н. Пушненкова Техред М.Кузьма Корректор И. Эрдейи