Цифровой генератор гармонических сигналов

 

Изобретение относится к вычисли-- тельной и информационно-измерительной технике. Уменьшается время перестройки частоты. Устройство содержит блок 1 управляемых ключей (УК), мультиплексор 2, элемент И-НЕ 3, два счетчика 4, 8, инвертор 5, R5 -триггер 6, дешифратор 7, регистр хранения 8, элемент совпадения (ЭС) 9, В-триггер 10, коммутатор 11, два-реверсивных счетчика (РС) 12, 13, блок запуска 14, цифровой компаратор 15, тактовый генератор 16, преобразователь код - частота 17, блок постоянного запоминания 19, ЦАП 20 и индикатор 21. В генераторе реализов&и режим автоматического изменения частоты в заданных пределам с переменной дискретностью. Устройство работает при перестройке частоты в любом из десятичных разрядов в устанавливаемом значении частоты, причем дискретс е (Л 00 4 а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А (51) @ Н 03 В 23/00

/Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕГЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3722042/24-09 (22) 30.03.84 (46 ) 15 02.86. Бюл. Я- 6 (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянов а (Ленина ) (72 ) В. Б, Долгодров, В. В. Кабанов, М. А. Куликов, В. Г. Петушков, А.М.Попов и Б.Е.Фомичев (53) 621,373.42(088.8) (56) Гнатек Ю.P. Справочник по цифроаналоговым и аналого-цифровым преобразователям. Пер. с англ. под редакцией Ю.А.Рюжина. — M. Радио и связь, 1982, с, 255-260.

Генератор сигналов специальной формы Г6-33. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ЕХ2.211.

033Т0. (54) ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к вычислительной и информационно-измерительной технике. Уменьшается время перестройки частоты. Устройство содержит блок 1 управляемых ключей (УК), мультиплексор 2, элемент И-HE 3 два счетчика 4, 18, инвертор 5, R5 -триггер 6, дешифратор 7, регистр хранения 8, элемент совпадения (3C) 9, Э-триггер 10, коммутатор 11, два реверсивных счетчика (РС } 12, 13, блок запуска 14, цифровой компаратор 15, тактовый генератор 16, преобразователь код — частота 17, блок постоянного запоминания 19, ЦАП 20 и инди- щ а катор 21. В генераторе реализова.. режим автоматического изменения частоты в заданных предел. х с переменной дискретностью. Устройство работает при перестройке частоты в любом из десятичных разрядов в устанавливаемом значении частоты, причем дискретl2 ность перестройки зависит от номера эамьгкаемого УК в блоке 1, Наличие переноса в PC 12 позволяет плавно изменять частоту в диапазоне рабочих частот без дополнительных нажатий кла11846 виш управления. Дешифратор 7 и ЭС 9 исключают возможность перехода генератора в режим автоматического изменения частоты, когда ни один из ггервых 2м УК блока 1 не замкнут. l ил.

Изобретение относится к вычислительной и информационно-измерительной технике и может быть использовано для генерирования гармонических сигналов, для испытания широкого класса динамических систем.

Цель изобретения — уменьшение времени перестройки частоты.

На чертеже представлена структурная электрическая схема цифрового генератора гармонических сигналов.

Цифровой генератор гармонических сигналов содержит блок 1 управляемых ключей, мультиплексор 2, элемент

И-НЕ 3, первый счетчик 4, инвертор

5, 115 -триггер 6, дешифратор 7, регистр хранения 8, элемент совпадения 9, Э -триггер 10 коммутатор 11, первый реверсивный счетчик l2, второй реверсивный счетчик 13, блок запуска 14, цифровой компаратор 15, тактовый генератор 16, преобразователь код — частота 17, второй счетчик 18, блок постоянного запоминания 19, цифроаналоговый преобразователь 20, индикатор 21.

Цифровой генератор гармонических сигналов работает следующим образом.

С помощью блока запуска 14 при включении питания формируется импульс, который устанавливает второй счетчик 18, первый и второй реверсивные счетчики 12 и 13 в нулевое сос" тояние, а> -триггер 10 в состояние

"I". По окончании пускового импульса второй счетчик 18 начинает считать тактовые импульсы, вы1габатываемьге тактовым генератором 16, сигнал, возникающий на управляющем выходе второго счетчика 18 устанавливает йб триггер 6 в нулевое состояние. Разрядность второго счетчика 18 выбирается в соответствии с соотношением

В p log 2п, где гг — число десятичных разрядов в устанавливаемом значении

1Î

2О

ЗС

Зс

45 частоты. Если ни один иэ первых управляемых 2 п ключей не замкнут, то на выходе элемента И-HF 3 — логический "0", на выходе мультиплексора

2 тоже "0", 35 -триггер 6 устанавливается в состояние "1" и передним фронтом выходного сигнала 115 -триггера б в регистр хранения 8 заносится соответствующее состояние второго счетчика 18, при этом не происходит изменения состояния первого и второго реверсивных счетчиков 12 и 13.

Блок 1 управляемых ключей содержит

2 гг ключей, предназначенных для ввода и перестройки частоты генерируемого сигнала, t2 n + 1)-é управляемый ключ для перевода устройства в режим установки граничного значения частоты при автоматическом свипировании,, (2 n + 2) -й управляемый ключ дпя инициации режима автоматического свипирования. Управление всеми управляемыми ключами осуществляется вручную посредством клавиш, расположенных на лицевой панели устройства, Управляемые ключи, имеющие номер к

1 и к + n предназначены для увеличения и, соответственно, уменьшения значения частоты генерируемого сигнала e k -ом десятичном разряде.

Рассмотрим дальнейшую работу устройства на следующем примере.

Предположим необходимо перестроить частоту генерируемого сигнала с начального значения 0,0000 Гц до

3,0000 Гц. Для этого управляемый ключ, имеющий номер 5, замыкается, на пятом входе мультиплексора 2 и элемента И-HE 3 появляется сигнал логического нуля. При достижении вторым счетчиком 18 кода 0101, который является кодом адреса пятого управляемого ключа, на выход мультиплексора 2 появляется логический

"0", который переводит 8 -триггер 6

3 12 н состояние записи этого кода 0101 в регистр хранения 8. Старший разряд регистра хранения 8 является знаковым и определяет направление счета в первом и втором реверсивных счетчиках 12 и 13. Младшие разряды регистра хранения 8 образуют код адреса изменяемого десятичного разряда значения частоты, содержащегося в первом реверсивном счетчике 12, По этому адресу посредством коммутатора 11 осуществляется загрузка пятой декады первого реверсивного счетчика 12 импульсами тактового генератора !6, Изменение состояния второго реверсивного счетчика !3 блокируется выходным сигналом инвертора 5. При появлении на индикаторе числа 3,0000 осуществляется размыкание управляемого ключа .номер 5. Частота загрузки задается исходя из возможностей оператора и составляет величину порядка 1-2 Гц.

В соответствии с установленным в первом реверсивном счетчике 12 кодом частоты на выходе преобразователя код — частота 17 формируется последовательность импульсов, частота которьгх пропорциональна установленному значению частоты генерируемого сигнала. Данная последовательность поступает на вход первого счетчика 4, на выходе которого формируется код адреса блока постоянного запоминания 19 ° В соответствии с этим кодом из блока постоянного запоминания 19 считываются коды отсчетов генерируемой гармонической функции, которые, в свою очередь, преобразуются в аналоговую форму при помощи цифроаналогового преобразователя 20 и поступают на выход устройства.

Аналогичным образом устройство работает при перестройке частоты в любом из десятичных разрядов. Кроме этого, возможно плавное изменение частоты в диапазоне рабочих частот без дополнительных нажатий клавиш управления. Это достигается лагодаря наличии переноса в первом еверсивном счетчике 12, причем дискретность перестройки зависит от номера замыкаемого управляемого ключа в блоке управляемых ключей 1, Работа устройства в режиме автоматического изменения частоты в эацанных пределах.

Для работы в этом режиме необходимо установить граничное значение

11846 4

55

50 частоты генерируемого гармонического сигнала ° При этом замыкается управляемый ключ (2 и + 1) и посредством инвертора 5 осуществляется блокировка первого реверсивного счетчика 12 и разрешается загрузка во второй реверсивный счетчик 13 граничного значения частоты с помощью первых (2п) управляемых ключей, описанным образом. Окончание процесса занесения граничного значения частоты генерируемого сигнала во второй реверсивный счетчик 13 выявляется индикатором 21, после этого управляемый ключ (2 и + 1) возвращается в исходное состояние. Исходное значение частоты генерируемого сигнала содержится в первом реверсивном счетчике

12. При замыкании (2 п + 2)-ro управляемого ключа на Р -входе Э -триггера

10 появляется логический "0". При saмыкании любого из первых 2 управляемых ключей соответствующее содержимое второго счетчика 18 по переднему фронту выходного сигнала RSтриггера б заносится в регистр хранения 8. Одновременно посредством дешифратора 7 и элемента совпадения 9 осуществляется установка 7-триггера

10 в нулевое состояние. Второй счетчик 18 останавливается. В соответствии с кодом адреса, хранящимся а регистре хранения 8, посредством коммутатора 11 осуществляется изменение состояния первого реверсивного счетчика 12. Текущий код частоты, содержащийся в первом ре=ерсивном счетчи- ке 12, сравнивается посредством цифрового компаратора 15 с кодом граничного значения частоты, хранящимся во втором реверсивном счетчике 13. При равенстве этих кодов D-триггер 10 возвращается в исходное состояние, процесс автоматического свипирования заканчивается. Дешифратор 7 и элемент совпадения 9 предназначены для исключения возможности перехода ге нератора в режим автоматического изменения частоты, когда ни один из первых 2 и управляемых ключей не замкнут.

Формула изобретения

Пифровой генератор гармонических сигналов, содержащий последовательно соединенные тактовый генератор, преобразователь код — частота, первый счетчик, блок постоянного эапоСс от явитель 11. Чекянова

Редактор Л, Авраменко Техре., О. Вядв1чпиня Т(орректор Б.БутRI à

Заказ 649/59 Тираж 818 Подписнс,е

ВНИТТПИ 1 осударс:твенного комитета СГГ1 по делам изобретений и открытий

113035„ 11оскня, Ж-35, Ряущская няб,, д, 4/5

Филиал ППП Патент, г 3жгороп Тул ° Tipnercтняя,, 4

5 12 миняния и цифроаналоговый преобразователь, индикатор и блок запуска, при этом тактоньп вход цифроаналогового преобразователя подключен к выходу тактового генератора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения времени перестроики частоты, н него введены блок управляемых ключей, состоящий из (2 и + 2) управляемых ключей, где количество десятичных разрядон в устанавливаемом значении частоты генерируемых сигналон, последозательно соединенные мультиПлексор,, 85-триггер, регистр хранения, первый реверсивный счетчик и цифровой компаратор, последовательно соединенные дешифратор, элемент совпадения

13-триггер и второй счетчик, последовательно соединенные инвертор и второй реверсивный счетчик, элемент

И.-HE а также коммутатор, выходы которого подключены к соответствующим поразрядным счетным входам первого и второго реверсивных счетчиков, при этом тактовые входы второго счет-. чика и коммутатора подключены к выходу тактового генератора, первые установочные входы второго счетчикя, Э-триггера, первого и второго ренерсивных счетчиков подключены к выходу блока запуска, первый вход циЬрового компаратора объединен с вторым нходом преобразователя код — частота и с первым входом индикатора, второй вход цифрового компараторя подклк.—

11846 Ь чен к выходу второго реверсивного счетчика и к второму нходу индикя:oра,. я выход цифрового компярятсря подсоединен к второму установочному входу Т вЂ” триггера информационный .) выход второго счетчика соединен с адресными входами мультиплексора и регистр хранения и с входом дешифратора, с первого по 2д -й нходь1

Тб элемента И-ТТЕ объединены соответственно с первого по 2 И -й входами муси.типлексора и подключены к выходам соответстненно с первого по

2 в -й управляемых ключей, выход

i2п + 1)-го управляемого ключа соедипен с входом иннерторя и с упранляющим входом первого реверсивного счетчика, выход I 2n + 2) -го управляемого ключа соединен с 1(-входом

-ТТ-триггера, второй вход элемента совпадения подключен к выходу R5— триггера, второй выход регистра хранения подключен к упранляющему входу коммутатора, установочный выход вто25 рого счетчика соединен с установочгым входом ü5 -триггера, инверсный выход старщего разряда регистра хранения соединен с первыми знаковыми входами первого и второго реверсив ТТ HQI o OMPTicHKQB BTQPQH 3H3KQBblH нхоД этобогo реверсивного счетчика объединен с первым знаковым входом первого реверсивного счетчика, я входы (2„ + 21 управляющих ключей объс-ливены и подключены к общей и .ине