Функциональный генератор

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для генерации кодов сигнала. Записанных в постоянное запоминающее устройство. Цель изобретения .состоит в расширении функциональных возможностей генератора за счет обеспече ния генерирования сигналов с заданным количеством выборок и генерирова ния однократных и циклических сигналов . Функциональный генератор содержит постоянное запоминакицее устройство (ПЗУ) 1, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 2, преобразователь 4 код-напряжение, счетчики 6 и 7, буферный регистр 8, блок 9 сравнения, элементы ИЖ 10-13, элементы И 14-16, генератор 20 тактовых (О импульсов, делитель 21 частоты, уп (Л равляемый делитель 22 частоты, коммутатор 23, регистры 24 и 25 код.ов установки , триггеры 26 и 27, элементы 28 и 29 задержки с соответствующими связями, позволяющими достичь поставленную цель. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 С 06 Г 1/02

l! >, к, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

j,ь.: М

1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3722065/24-24 (22) 04.04.84 (46) 30.10.86. Бюл. ¹ 40 (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет им. В.H.Ленина (72) В. Н. Чуя сов и В . Е .Ямный (53) 681.325(088.8) (56) Вернкросс Ф. К вопросу уменьшения шумов квантования блоковых гармоник цифровых генераторов синусоидальных сигналов. Контрольная измерительная техника. Экспресс-информация, № 18, 1981, с. 12-14.

Авторское свидетельство СССР № 832550, кл. С 06 F 1/02, 1981, Авторское свидетельство СССР № 794628, кл. G 06 F 1/02, 1981. (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для генерации кодов сигнала, „„Я0„„1267395 А 1, записанных в постоянное запоминающее устройство. Цель изобретения .состоит в расширении функциональных возможностей генератора за счет обеспечеФ ния генерирования сигналов с заданным количеством выборок и генерирования однократных и циклических сигналов. Функциональный генератор содержит постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 1, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 2, преобразователь 4 код-напряжение, счетчики

6 и 7, буферный регистр 8, блок 9 сравнения, элементы ИЛИ 10-13, элементы И 14-16, генератор 20 тактовых а импульсов, делитель 21 частоты, уп равляемый делитель 22 частоты, коммутатор 23, регистры 24 и 25 кодов установки, триггеры 26 и 27, элементы (, 28 и 29 задержки с соответствующими связями, позволяющими достичь поставленную цель. 2 ил.

1267395

1О

25

35

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для генерации кодов сигнала, записанных в постоянное запоминающее устройство.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей генератора за счет обеспечения генерирования сигналов с заданным количеством выборок и обеспечением генерирования однократных и циклических сигналов °

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого функционального генератора; на фиг. 2 — возможный вариант управляемого делителя частоты.

На схеме обозначено постоянное запоминающее устройство 1 (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство 2 (ОЗУ) цифровой выход 3 генератора, преобразователя 4 код-напряжения (ПКН), аналоговый выход 5 генератора, первый и второй счетчики 6 и 7 соответственно, буферный регистр 8, блок 9 сравнения, элементы ИЛИ 10-13, элементы И 14-16, управляющие вхо.ды 17-19 соответственно "Сброс", "Пуск", Однократный циклический",, генератор 20 тактовых импульсов, де— литель 21 частоты, управляемый делитель 22 частоты, коммутатор 23, первый и второй регистры 24 и 25 кодсв установки соответственно, первый и второй триггеры 26 и 27, первый и второй элементы задержки 28 и 29.

На фиг. 2 изображен возможный запорный вариант управляемого делителя

22 частоты, содержащий вычитающий счетчик 30 и элемент ИЛИ 31.

Постонное запоминающее устройство

1 предназначено для записи кодов ординат формируемого сигнала. В простейшем случае это могут быть ординаты сигналов стандартной формы (sin, ехр, 1п), а в общем произвольной, но наперед заданной.

ОЗУ 2 предназначено для временно.го хранения ординат воспроизводимого сигнала, причем их количество может быть меньше, чем количество выборок, записанное в ПЗУ 1. ПКН предназначен для контроля правильного функционирования генератора, а в некоторых случаях используется аналоговое напряжение с выхода ПКН, который соединен с аналоговой выходной клеммой 5.

Управляемый делитель частоты 22 предназначен дпя обеспечения разной скорости считывания ординат из ПЗУ 1 и записи их в ОЗУ 2, что обеспечивает пропуск установленного количества ординат и запись в ОЗУ меньшего количества ординат. Количество пропускаемых ординат записывается в первый регистр кода установки 24. Во второй регистр кода установки 25 записывается число, которое определяет скорость считывания ординат в ОЗУ.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы устройство устанавливается в режйм "Однократно" или "Циклически" путем подачи на клемму 19 "Однократно циклически" соответствующего потенциала, в частности, если на клемме 19 присутствует логическая "1", то устройство будет в режиме "Однократно", если логический 0 — "Циклически".

Затем на клемму 17 "Сброс" подается логическая "1" и тем самым устройство приводится в исходное состояние, т.е. обнуляются триггеры 26 и

27, счетчики 6 и 7, а также клапанируется подача тактовых импульсов с выхода генератора 20 путем установки логического "0" на втором входе элемента И 15 с выхода первого триггера

26. После этого устройство готово к работе.

При подаче на клемму 18 "Пуск" логической "1" устройство переводится

B режим Запись, причем первый триг гер 26 по установочному входу устанавливается в единичное состояние и тем самым выдается разрешение на подачу тактовой частоты с выхода генератора 20 через элемент И 15 и делитель 21, на тактовый вход первого счетчика 6 и тактовый вход управляемого делителя 22. Перепадом с выхода. первого триггера 26 устанавливается в логическую "1" второй триггер 27, тогда ОЗУ 2 по управляемому входу запись-считывание переводится в режим Запись". В этом режиме осуществляется считывание информации В ПЗУ 1 и занесение ее в ОЗУ 2.

Одновременно с моментом установления режима "Запись" сигнал с выхода второго триггера 27 устанавливает коммутатор 23 на прохождение информации с выхода первого регистра кода установки 24, в котором хранится предва1267395

Т„„„„LNE„K

Т ОЗУ 346И(Ь (4) 15

fnST = (/1-. (< ОЗУ С ((Т (5) где f, f тогда

f „ / f „ÇT (Л( (2) 50

М = NL/Ê.

55 рительно записанное число, определяемое количеством выборок на формируемый устройством сигнал.

Далее положительный перепад с выхода второго триггера 27 поступает через первый вход элемента ИЛИ 12, элемент задержки 29 на вход записи информации в управляемый делитель частоты 22. Элемент задержки 29 необходим для компенсации времени срабатывания ком1мутатора 23, с выхода которого информация,,управляющая работой управляемого делителя

22, поступает на его информационные входы.

После этого на выходе элемента

И 15 появляется последовательность тактовых импульсов генератора 20, которая поступает через делитель частоты 21 на счетный вход первого бчетчика 6, работающего в режиме сложения импульсов, одновременно эти импульсы поступают на тактовый вход управляемого делителя частоты 22, в котором частота понижается в задан ное с первого регистра кода установки 24 число раз и поступает на счетный вход второго счетчика 7 °

Частота считывания ординат с ПЗУ 1 равна

30 частота генератора импульсов 20;

L — коэффициент деления делите35 ля частоты 21.

Эта частота должна быть не выше допустимой частоты считывания с ПЗУ.

Частота записи в ОЗУ 2 должна быть такой, чтобы из ординат, кото40 рые записаны в ПЗУ 1, в ОЗУ 2 записалось бы только К, где К вЂ” требуемое число ординат на сигнал, который должен генерировать функциональный генератор. Это будет в том случае, когда число, установленное в первом регистре кода установки 24, равно

Тогда частота записи ординат в

ОЗУ 2 р вна оу(за„м(ь / fq К/ °

Когда с ПЗУ 1 будет считано N opруаах, то в ОЗУ запишется только -Я, равное т.е. требуемое количество ординат на сигнал К.

По окончании считывания из ПЗУ ординат сигнала импульсом переноса первого счетчика 6 через первый элемент ИЛИ 10 обнуляется второй триггер 27, прямой выход которого переключает ОЗУ 2 в режим считывания, а коммутатор 23, — в режим передачи числа с второго регистра кода установки 25 на управляемый делитель частоты 22, в буферный регистр 8 saписывается число К, которое до эТого было во втором счетчике 7. Так как на обоих входах блока сравнения 9 после этого будут одинаковые числа

К, то на выходе блока сравнения 9 появляется короткий импульс, который сбрасывает в "0" второй счетчик 7 через второй элемент ИЛИ 11. Этот ке импульс проходит через элемент ИЛИ

12, задержку 29 и записывает в управляемый делитель 22 частоты новое число, которое установлено во втором регистре кода установки 25. Это число P определяет скорость считывания ординат из ОЗУ.

Максимальная скорость считывания ординат иэ ОЗУ 2 определяется максимальным его быстродействием и равна

Считываемые из ОЗУ 2 цифровые коды ординат поступают на выходные клеммы генератора 3 и могут использоваться по назначению для контроля цифроаналоговых блоков. Одновременно коды ординат восстанавливаются преобразователем код-напряжение 4, а

его выходное напряжение, появляющееся на аналоговом выходе 5, может быть использовано для контроля правильного функционирования устройства, а также и по назначению для проверки аналого-цифровых устройств.

По окончании считывания К ординат иэ ОЗУ 2 появляется- импульс на выходе блока сравнения 9, который обнуляет ., второй счетчик 7 и, если на клемме 19 "однократный-циклический" установлен потенциал логической "1", 3 12673 то этот импульс проходит элемент И

16, элемент ИЛИ 13 и обнуляет первый триггер 26, который в свою очередь запрещает прохождение импульсов с выхода генератора импульсов 20 и работа функционального генератора останавливается. В этом случае на выходе 3 появляются ординаты толька одного сигнала. Если на клемме 19 будет установлен потенциал логического 10 О", то функциональный генератор будет непрерывно генерировать последо—

Вательность сигналов без остановки.

Элемент задержки 28 необходим для задержки появления потенциала логической "1" на втором входе элемента

И 14 по окончанию записи К ординат в ОЗУ на время большее, Чем длительность импульса с выхода блока сравнения 9, а длительность этого импуль- 20 са равна времени задержки прохождения сигнала через второй элемент

ИЛИ 11, второй счетчик 7 и блок сравнения 9.

Число с коммутатора 23 записывает- 25 ся.из импульса, снимаемого с блока сравнения 9 или в последующие моменты по импульсу переноса с вычитающего счетчика 30 через элемент ИЛИ 31.

Импульс переноса формируется в момент обнуления вычитающего счетчика

30. Этот же импульс поступает на ныХод управляемого делителя частоты

22. Коэффициент деления уйранляемого делителя частоты в этом случае равен числу, которое записывается в вычитающий счетчик. В нашем случае это число М или P, M . — при з аписи и P — при считывании данных с ОЗУ 2.

40 формула изобретения

I функциональный генератор, содержащий генератор тактовых иМпульсов,— постоянное запоминающее устройство, 45 два счетчика, делитель частоты, первый элемент И, преобразователь код-напряжение > причем выход генератора тактовых импульсов подключен к первому входу первого элемента И, выход которого 50 подключен к тактовому входу делителя частоты, информационный выход первого счетчика подключен к адресному входу постоянного запоминающего устройства, выход преобразователя код- 55 напряжение подключен к аналоговому выходу значения функции функциональ— ного генератора, о т л и ч а ю щ и й95 с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет обеспечения генерирования сигналов с заданным количеством выборок на сигнап и обеспечением генерирования однократных и циклических сигналов, в него введены оперативное запоминающее устройство, управляемый делитель. частоты, коммутатор, два регистра кодов установки, буферный регистр, блок сравнения, два элемента задержки, два триггера, четыре элемента ИЛИ,,цва элемента И, .причем выход постоянного запоминающего устройства подключен к информационному входу оперативного запоминающего устройства, выход оперативного запоминающего устройства подключен к входу преобразователя код-напряжение и является, цифровым выходом функционального генератора, выход второго счетчика подключен к адресному входу оперативного запоминающего устройства, входу буферного регистра и первому информационному входу бЛока сравнения, второй информационный вход которого подключен к выходу буферного регистра, вход управления записью которого объеюдинен с перным входом первого элемента ИЛИ и подключен к выходу переноса первого счетчика, вход которого объединен с первым входом второго элемента ИЛИ, нторым входом первого элемента ИЛИ, первым входом элемента ИЛИ и подключен к входу "Сброс" функционального генератора, вход "Однократный циклический" которого подключен к первому входу второго элемента И, выход которого подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ, ныход которого подключен к входу сброса первого триггера, вход установки которого подключен к входу "Пуск" функционального генератора, прямый выход первого триггера подключен к входу синхронизации второго триггера и второму входу элемента И, выход первого элемента И подключен к тактовому входу управляемого делителя частоты, выход делителя частоты под.ключен к тактоному входу первого счетчика, выход управляемого делителя частоты подключен к тактовому входу второго счетчика, вход сброса которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, второй вход которого объединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, первым входом четвер12673

Составитель С.Курош техред И:Верес Корректор М.Пожо

Редактор В. Ковтун

Заказ 5774/46

Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий

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

Ф

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4

7 того элемента ИЛИ, третьим входом первого элемента ИЛИ и подключен к входу блока сравнения, выход первого элемента ИЛИ подключен к входу сброса второго триггера, информационный вход которого подключен к входу логической единицы, функционального генератора, прямой выход второго триггера подключен к второму входу четвертого элемента ИЛИ, управляющему 10 входу коммутатора и входу управления записью считыванием оперативного saпсминающего устройства, выход четвер95 8 того элемента ИЛИ через первый элемент задержки подключен к входу управления записью управляемого делителя частоты, информационный вход которого подключен к выходу коммутатора, первый и второй информационныЕ входы которого подключены к выходам первого и второго регистров кодов установки соответственно, инверсный выход триггера через второй элемент задержки подключен к второму входу третьего элемента И,выход которого подключен к второму входу второго элемента И.