Программируемый генератор импульсов

 

Изобретение относится к импульс- .ной технике и может быть использовано как источник радиосигналов с заданными законами изменения огибающей и фазы в различных областях радиотехники. Целью изобретения является повышение точности формирования импульсов. Устройство содержит блок ввода информации 1 (БВИ), оперативный запоминающн блок 2, цифроаналоговый преобразователь 3, генератор 9 тактовых импульсов , элемент И 8, блок формирования адреса- 4, дешифратор адреса регенерации 6, распределитель импульсов 7, аналоговый запоминающий блок 5, ждущий мультивибратор 10, дешифратор адреса 11. Для достижения цели с помощью автоматической компенсации нелинейности аналогового запоминающего блока введены второй цифроаналоговый преобразователь 13, элемент задержки 17, аналого-цифровой преобразователь 16, сумматор 14, вычитатель 15, второй оперативно-запоминающий блок 12. Блок ввода информации 1 (БВИ) управляет режимами работы устройства. В материалах заявки дается функциональное раскрытие блока БВИ (1)о Генератор имеет два режима работы: режим , записи-корректировки и режим считыва-, ния-регенерации. Режим задается БВИ 1. 2 ил. (Л 00 N3 ;о

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 в 4 Н 03 К 3/72

ВСЕССН . .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOIVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ИЬЛИОТйак

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3825953/24-21

;(22) 17.12,84(46) 30,07.86. Бюл. У 28 (71) Ярославский государственный университет (72) Е. Н. Новиков (53) 621.373(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Ф 949785, кл. Н 03 К 3/72, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 1153792, кл. Н 03 К 3/72, 1983, :(54) ПРОГРАМИИРУЕИЫИ ГЕНЕРАТОР HN.ПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано

:как источник радиосигналов с заданными законами изменения огибающей и фазы в различных областях радиотехники.

Целью изобретения является повышение точности формирования импульсов. Устройство содержит блок ввода информации 1 (БВИ), оперативный запоминающий

„„SU, 1248029 А1 блок 2, цифроанапоговый преобразователь 3, генератор 9 тактовых импульсов, элемент И 8, блок формирования адреса. 4, дешифратор адреса регенерации 6, распределитель импульсов 7, аналоговый запоминающий блок 5, ждущий мультивибратор 10, дешифратор ад- . реса 11. Для достижения цели с помощью автоматической компенсации нелинейности аналогового запоминающего блока введены второй цифроаналоговый преобразователь 13, элемент задержки

17, аналого-цифровой преобразователь

l6, сумматор.l4, вычнтатель 15, вто-. рой оперативно-запоминающий блок 12.

Блок ввода информации 1 (БВИ) управляет режимами работы устройства. В материалах заявки дается функциональное раскрытие блока БВИ (1). Генера- тор имеет два режима работы: режим записи-корректировки и режим считыва-, ния-регенерации. Режим задается БВИ 1.

2 ил.

1 !г

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано как источник радиосигналов с заданными законами изменения огибающей и фазы радиоимпульса в различных областях радиотехники.

Целью изобретения является повышение точности формирования импульсов с помощью автоматической компенсации нелинейности аналогового запоминающего блока.

На-фиг. 1 представлена функциочаль ная схема. программируемого генератора импульсов;-на фиг. 2 — блок ввода информации.

Генератор (фиг. 1) содержит блок ввода информации (БВИ), оперативный запоминающий блок (ОЗБ) 2, информационный вход которого соединен с информационным выходом БВИ 1, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 3, информационный вход которого соединен .с выходом ОЗБ 2, блок 4 формирования адреса (БФА), информационный вход которого соединен с информационным выходом БВИ 1, причем первый выход синхронизации БВИ 1 подключен к входу записи ОЗБ 2, второй выход синхронизации — к стробирующему входу БФА 4, а третий выход синхронизации БВИ 1 соединен со счетным входом БФА 4, адресный выход которого подключен к адресным входам ОЗБ 2, аналоговый запоминающий блок (АЗБ) 5, адресные входы регенерации которого подключены к выходам дешифратора 6 адреса .регенерации (ДАР), входы которого подключены к соответствуюшим выходам

БФА 4, выход АЗБ 5 является выходом устройства, распределитель 7 импульcos считывания, адресные выходы которого соединены с соответствующими адресными входами АЗБ 5, элемент И 8, первый вход которого подключен к генератору 9 тактовых импульсов, а выход — к первому входу синхронизации распределителя 7, ждуший мультивибратор 10, выход которого подключен к второму входу элемента И 8 и к второму входу синхронизации распределителя 7, вход ждущего мультивибратора 10 подключен к выходу дешифратора 11 адреса (ДА), информационные входы которого соединены с адресными выходами распределителя 7, второй оперативный запоминающий блок (ОЗБ) 12, адресными входами подключенный к адресным входам первого ОЗБ 2, выходы

48029 3 второго ОЗБ 12 подключены к информационным входам второго цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 1 3, выход которого соединен с первым входом сумматора 14, первый вход которого подключен к выходу ЦАП 3, --выход сумматора 14 соединен с информационным входом АЗВ 5, вычитатель 15, первый вход которого соединен с выходом АЗБ.5, а второй вход — с выхо-. дом ЦАП 3, выход вычитателя 15 подключен к аналоговому входу аналогоцифрового преобразователя (аЦП) lб, цифровые выходы и выход синхрониза5 !

J!

5 ции которого подключены соответственно к входам и входу записи второго ОЗБ !2, вход синхронизации АЦП 16 соединен через элемент 17 задержки с первым выходом синхронизации БВИ

20 выход управления которого соединен с

ОЗБ 2 выполняет функции кодового функционального преобразователя, где каждой кодовой комбинации текущего адреса ставится в соответствие код

Э несущий информацию о мгновенном зна55 третьим входом элемента И 8 и управ,ляющим входом ЦАП 13, к информацион-ному выходу БВИ 1 подключен также информационный вход распределителя

25 7 импульсов, третий вход синхронизации которого соединен с вторым выхо- . дом синхронизации БВИ 1.

БВИ 1 управляет режимами работы устройства и состоит (фиг. 2) из

30 цифровой вычислительной машины (ЦЭВМ) 18, обеспечивающей запись кода, соответствующего мгновенному значению сигнала 8(t) в ОЗБ 2 или требуемому адресу установки БФА 4, а также генерацию периодической последовательности импульсов с третьего выхода синхронизации. ВВИ 1 также содержит дешифратор 19, соединенный информационными входами с шиной уп4 равления (УПР) ЦЭВМ 18, при этом выходы дешифратора являются выходами синхронизации БВИ l, элемент ИЛИ 20, подключенный входами к выходам дешифратора 19 и соединенный выходом

45 с входом синхроимпульса периферии (СИП) ЦЭВМ !8 через элемент 21 задержки, выход — внешний ввод (ВВ)

ЦЭВМ !8 подключен к стробирующему входу дешифратора 19. Информационный выход ЦЭВМ !8 является информационным выходом БВИ 1, а первый разряд шины УПР ЦЭВМ !8 — выходом управления БВИ 1.

3 1248 чении сигнала S(t) в данный момент времени, и может быть выполнен на базе микросхем 100РУ148, первый выход синхронизации БВИ 1 подключается к стандартному входу записи микросхемы, а поразрядная кодовая информация — к соответствующим стандартным входам информации микросхемы.

БФА 4 может быть выполнен на двух двоичных четырехразрядных счетчиках 10 с предустановкой состояния на базе микросхем 133ИЕ7.

Полученные с выхода ЦАП 3 мгновенные значения сигнала S(t) через сумматор 14 с помощью ДАР 6 записывают-. ся и периодически регенерируются в . АЗБ 5. АЗБ 5 выполняет функции хранения и периодической регенерации (восстановления) аналоговых отсчетов уровня сигнала Б(1) с последующим 20 считйванием их в общую нагрузку с пойбщью аналоговых ключей, входящих . в АЗБ 5. АЗБ 5 может быть реализован в виде параллельно подключенных и ,устройств выборки запоминания с токо- 25

I выми ключами. на выходе.

Распределитель 7 импульсов состоит из блока формирования адреса считыва- . ния и дешифратора адреса, соединенных последовательно. 30

Для формирования радиоимпупьсов с заданной скважностью служат ДА 11, ждущий мультивибратор 1О и элемент

И 8. Ждущий мультивибратор 10 запус кается сигналом с ДА 11, а элемент

И 8 разрешает изменение адреса считывания TOJlbKo при отсутствии импульса с ждущего мультивибратора 10.

Дешифратор максимального адреса

П в простейшем случае представляет собой инвертор, подключенный к максимальному адресу распределителя 7.

При ином построении устройства возможно использование элемента И на определенное число входов, подключен-4 ных к выходам распределителя 7.

Второй оперативный запоминающий блок,ОЗБ 12 выполняет функции хранения цифрового кода ошибки выходного уровня АЗБ 5, по своему построению 50

ОЗБ .12 полностью аналогичен ОЗБ 2.

Второй ЦАП 13 аналогичен ЦАП 3 и служит для преобразования цифрового кода ошибки в анлоговый сигнал. Отличие состоит в наличии в ЦАП 13 . 55 управляющего входа, который управляет подключением выхода ЦАП 13 к нуле- вой шине или к выходу непосредствеи029 4 но ЦАП. Это необходимо для отключения второго входа сумматора 14 в ранние записи-корректировки и подключения к этому входу сигнала ошибки в режиме считывания-регенерации.

Сумматор 14 и вычитатель 15 выполняют функции аналогового суммирования и» вычитания сигналов. Вычитатель 15 г определяет ошибку аналоговых ключей

АЗБ 5, сравнивая эталонный уровень сигнала с ЦАП 3 и уровень с выхода аналоговых ключей АЗБ 5, и работает только s режиме корректировки. Сумматор 14 добавляет эту ошибку к эталонному уровню сигнала с ЦАП 3 в режиме считывания регенерации для то-. го, чтобы уровни с АЗБ 5 и ЦАП 3 совпали. Сумматор 14 и вычитатель 15 могут быть выполнены, например, на базе операционных усилителей.

АЦП 16 выполняет функцию преобразования напряжения ошибки выходного уровня АЗБ 5 в цифровой код по приходу импульса разрешения с первого выхода синхронизации БВИ 1 и выдачи, этого кода по информационной шине и шине синхронизации для записи ее в

ОЗБ 12. Примером конкретной реализации может служить, например, АЦП, работающий по методу последовательных приближений, имеющий собственный тактовый генератор.

Элемент 17 задержки предназначен для задерживания импульса "Старт" для АЦП 16 на время, необходимое для установки адреса в БФА 4, аналогового уровня в ЦАП 3 и суммирования и вычитания сигналов в сумматоре 14 и. вычитателе 15.

Генератор работает в двух режимах: режиме записи-корректировки и режиме считывания-регенерации. Режим задает.ся БВИ 1.

Ъ

Режимом записи-корректировки управляет ЦЭВМ 18, она устанавливает нужный код адреса и вводит по этому адресу в ОЗБ 2 нужную информацию, а затем запускает работу АЦП 16 для преобразования ошибки в цифровой код и записи его в ОЗБ 1 2, На информационном выходе БВИ 1 т.е. линии связи

ЦЭВМ 18 ХО-Х7, выставляется код адреса ячейки ОЗБ 2 и 12, при этом программным путем на линии связи

ЦЭВМ УПР выставляется информация

00000001 (двоичная), затем ЦЭВМ выдает импульс ВВ, который дешифрируется и проходит на второй выход

1248029 синхронизации БВИ 1 и записывает информацию в БФА 4 и распределитель

7. После этого ЦЭВМ на линии ХО-Х7. выставляет необходимую информацию в двоичном коде для записи в ОЗБ 2, соответствующую мгновенному значению сигнала S(!;), при этом программным путем на линии УПР выставляется информация 00000000 и импульс ЦЭВМ

ВВ проходит на первый выход синхро-. низации БВИ 1 и записывает-код в. со.ответствующую ячейку ОЗБ 2, При этом на выходе управления БВИ 1 стоит уровень логического "0", что запрещает прохождение импульсов с генератора 9 через элемент И 8 на первый вход синхронизации (счетный вход) распределителя 7. Одновременно при записи кода адреса ячейки в схему

БФА 4 и ДАР 6 происходит запись кода адреса и в распределитель 7, тем самым на выходе АЗБ 5 выбирается соответствующая ячейка АЗБ 5 и появляется аналоговый уровень, хранящийся в ячейке АЗБ 5 с адресом, переданным

БВИ 1. А так как этот же самый адрес стоит и на выходе ДАР 6, то АЗБ 5 находится в режиме постоянного считывания и регенерации этой ячейки и преобразованный уровень сигнала с . аналогового входа АЗБ 5 и через .ЯЗБ 5 проходит на его выход..Логический "О" на управля!ощем входе

ЦАП 13 приводит к тому, что с выхо-. да ЦАП 13 идет нулевой уровень сигнала, т,е. сумматор 14 работает на в проход, соединяя. выход ЦАП 3 с аналоговым входом АЗБ 5. При появлении аналогового уровня сигнала на входе вычитателя 15 происходит определение разницы между эталонным уровнем с

ЦАП 3 и преобразованным с какой-то нелинейностью уровнем с АЗБ 5. Эта ошибка должна преобразовываться в цифровой код. Для этого импульс с первого выхода синхронизации БВИ 1, которым произошла запись информации в ОЗБ 2, задерживается на время в элементе 17 задержки, большее времени установления адреса в БФА 4, ДАР 6, распределителе 7, времени преобразования в ЦАП 3 и в АЗБ,5, а: вычитатель 15 запускает работу АЦП

16, который через время выстанля2 ет на информационном выходе код ошиб ки, а на выходе синхронизации — импульс для записи информации в ОЗБ 12

10!

5 ОЗБ 12.

20 мацию.00000011, импульс ВВ дешифриру

30

55 после чего происходит запись кода ошибки соответствующей (первой) ячейки АЭБ 5 в ОЗБ 12. Импульс с первого выхода БВИ 1 задерживается на время л л >, + i элементом 21 задержки в

БВИ 1 и приходит на вход CHIL ЦЭВМ 18 через время, когда код ошибки записался в ОЗБ 12 и ЦЭВМ может выстав» лять код следующего адреса ячейки (второго) и записывать .информацию об уровне сигнала в ОЗБ 2 и уровне ошиб ки в ОЗБ 12. Этот процесс повторяется до заполнения всего объема ОЗБ 2 и

Для установки режима считываниярегенерации ЦЭВМ на информационном выходе БВИ 1, т.е. на линии XO-X7, выставляет "0" и на линии УПР инфорется и проходит на третий вход синхронизации БВИ. Так как СИП через время задержки а приходит в ЭВМ, то на третьем выходе сийхройизации при- ." сутствует периодическая последователь. ность. импульсов с периодом, равным времени- задержки плюс длительность импульса ВВ. Эта последовательность меняет состояние на адресном выходе

БФА 4 (на шинах AG-А7). Периодическая последовательность импульсов пе- риодически меняет адрес в БФА 4, что позволяет последовательно опрашивать. весь объем ОЗБ 2 и ОЗБ !2 с последующим преобразованием кодов в мгновенные значения сигнала с помощью ЦАП 3 и ЦАП 13. Период следования импульсов с третьего выхода БВИ 1 умноженный на количество ячеек ОЗБ 2 опреде ляет время регенерации, на выходе

ЦАП 3 и ЦАП 13 в режиме регенерации присутствуют сигналы, период которых равен периоду регенерации.

Рассмотрим более подробно процесс регенерации. Пусть на выходе БФА 4 стоит код адреса нулевой ячейкиОЗБ 2, тогда с выхода ЦАП 3 идет мгновенное значение сигнала Я(11, причем это мгновенное значение и ад- . рес будут стоять, пока не придет сле-. дующий импульс с третьего выхода синхронизации БВИ 1. При этом, так как адресные входы ОЗБ 12 соединены с адресными входами ОЗБ 2, то с выхода

ЦАП 13 идет уровень ошибки, соответствующий (нулевой) ячейке АЗБ 5., А так как на управляющем входе ЦАП 13 стоит логическая "1" (на шине УПР1248029 8 радиоимпульсов. Окончание импульса открывает элемент И 8 и этот фронт сбрасывает распределитель 7 в начальный адрес. В процессе считывания-ре5 генерации на выходе управления БВИ 1 стоит уровень логической единицы.

00000011), то эти два аналоговых сигнала суммируются в сумматоре 14 и поступают на аналоговый вход АЗБ 5.

Вследствие того, что ошибка уровня анализируется при записи в АЦП 6 со знаком, то сложение уровней устраняет нелинейность аналогового ключа ,соответствующей (нулевой) ячейки

АЗБ 5. ДАР 6 подключает аналоговый вход нулевой ячейки АЗБ 5 к выходу сумматора 14, т.е. происходит запись мгновенного значения скорректирован.ного сигнала в АЗБ 5. Следующий цикл .записи через время регенерации будет являться регенерирующим. После прихода следующего импульса с третьего выхода синхронизации БВИ 1 на выходе

БФА 4 появляется адрес первичной ячейки ОЗБ 2 и ОЗБ !2 и с помощью

:ДАР 6 происходит запись-регенерация мгновенного значения скорректированного сигнала в первую ячейку АЗБ 5.

Этот процесс повторяется периодически с периодом регенерации. В АЗБ 5 хранятся-регенерируются все мгновенные значения скорректированного сигнала. Для того, чтобы восстановить этот сигнал с требуемым периодом, служит система считывания с АЗБ 5, состоящая из распределителя 7, элемента И 8, генератора 9, ждущего мультивибратора 10 и ДА 11, Эта система работает следующим образом.

Процесс считывания информации, записанной в АЗБ 5, происходит путем последовательного подключения соот;ветствующих ячеек памяти к выходу . АЗБ 5 при помощи распределителя 7 импульсов считывания от нулевого адреса до максимального. Смена адреса распределителя 7 и соответственно ячейки АЗБ 5 происходит по приходу тактового импульса от генератора 9 через элемент И 8. По достижении распределителем 7 максимального адреса на выходе ДА 11 формируется импульс напряжения, который запускает ждущий мультивибратор 1О, запирающий элемент

И 8; так, что тактовые импульсы с геI нератора 9 не поступают на первый вход распределителя 7 и с выхода

АЗБ 5 идет уровень последней ячейки, который .должен быть нулевым, так как в радиоимпульсе во время паузы сигнал отсутствует. Изменяя длительность импульса ждущего мультивибратора 10 можно легко менять скважность

Формула изобретения

Программируемый генератор импульсов, содержащий последовательно соединенные блок ввода информации, первый оперативный запоминающий блок и первый цифроаналоговый преобразователь, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента И, блок формирования адреса, информационные входы которого подключены к информационным выходам блока ввода информации, первый выход синхронизации которого соединен с входом записи первого оперативного запоминающего блока, вторая группа разрядных входов которого подключена к выходам блока формирования адреса и входам дешифратора.адреса регенерации, вход синхронизации блока формирования адреса соединен с вторым; выходом синхронизации блока ввода ин30, формации, выход дешифратора адреса через последовательно соединенные ждущий мультивибратор и распределитель импульсов считывания подключен к пер- .. вой группе разрядных входов аналогового запоминающего блока, вторая группа разрядных входов которого соединена с выходами дешифратора адреса регенерации, второй вход распределителя импульсов считывания соединен с выходом

4в элемента И, второй вход которого подключен к выходу ждущего мультивибратора, а выходы распределителя импульсов считывания подключены к входам дешифратора адреса, третий выход син4 хронизации блока ввода информации подключен к счетному входу блока формирования адреса, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности формирования импульсов, в него

50 введены второй цифроаналоговый преобразователь, элемент задержки, аналого-цифровой преобразователь, вычитатель, сумматор и второй оперативный запоминающий блок, адресные вхо5 ды которого подключены к второй группе разрядных входов первого оператив.ного запоминающего блока, выходы второго оперативного запоминающего блоСвитер. симкр.

РНЖЮ ф.

Составитель P. Матвеева

Редактор А, Лежнина Техред Э.Чижмар . Корректор 0. Луговая

Тираж 816 Подписное, ВНИИПИ.Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Заказ. 4140/57, Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

9 124 ка подключены к информационным входам второго цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом перво.го аналого-цифрового преобразователя, выход сумматора соединен с информационным входом аналогового запоминающего .блока, управляющий вход второго цифроаналогового преобразователя соединен с выходом управления блока .ввода информации и третьим входом элемейта И, причем первый вход вычитателя подключен к выходу аналогового запоминающего блока, второй вход вычитателя соединен с выходом первого цифроаналогового преобразователя, а выход .вычитателя подключен

8029 1О к входу аналого-цифрового преобразо,вателя, цифровые выходы и выход синхронизации которого подключены соответственно к информационным входам н входу записи второго оперативного запоминающего блока, вход синхронизации аналого-цифрового преобразователя соединен через элемент задержки с первым выходом синхрони

10 зации блока ввода информации, инфор мационные входы распределителя им- . пульсов считывания подключены к ин-. формационньм входам блока ввода информации, а, второй выход синхрониэа"

15 ции блока ввода информации соединен . третьим входом синхронизаций распределителя импульсов считы- вания.