Функциональный генератор

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - повьшение точности и расширение частотного диапазона воспроизводимых сигналов. Функциональный генератор содержит генератор 1 импульсов, блок 2 памяти, два генератора 3 и 4 пилообразного напряжения , блок 5 вычитания, триггер 6, пять регистров 7-11, пять цифроаналоговых преобразователей 12-16, три управляемых генератора 17-19 тока, два неуправляемых генератора 20 и 21 тока, два согласующих резистора 22 и 23, два аналоговых сумматора 24 и 25. Принцип действия устройства основан на двухканальном формировании выходных сигналов методом кусочно-линейной интерполяции с произвольным разбиением на одынтервалы , что позволяет обеспечить повьшение точности и.расширение частотного диапазона за счет оптимального выбора разбиения и совмещения во времени формирования линейно-изменяющегося напряжения на выходе одного из генераторов 3,4 с одновременным сбросом второго из этих генераторов.. ил. S (Л (вне. со 00 ел 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l) 4 G 06 G 7/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4006159/24-24 (22) 08.01.86 (46) 15 ° 05 ° 87 ° Бюл. № 18 (71) Белорусский государственный университет им.В.И.Ленина (72) А.М.Широков, В.Н.Чуясов, В.П.Дорошев и И.А.Левко (53) 681.335 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 809545, кл. Н 03 M 1/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

¹ 667766999900, кл. G 06 G 7/26, 1978. (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР (57)Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретения — повьппение точности и расширение частотного диапазона воспроизводимых сигналов. Функциональный генератор содержит генератор ! импульсов, блок 2 памяти, два re„„SU„„1310854 А1 нератора 3 и 4 пилообразного напря.— жения, блок 5 вычитания, триггер 6, пять регистров 7-11, пять цифроаналоговых преобразователей 12-16, три управляемых генератора 17- 19 тока, два неуправляемых генератора 20 и 21 тока, два согласующих резистора 22 и

23, два аналоговых сумматора 24 и 25.

Принцип действия устройства основан на двухканальном формировании выходных сигналов методом кусочно-линейной интерполяции с произвольным разбиением на одынтервалы,что позволяет обеспечить повьппение точности и расширение частотного диапазона за счет оптимального выбора разбиения и совмещения во времени формирования линейно-изменяющегося напряжения на выходе одного из генераторов 3,4 с одновременным сбросом второго из этих генераторов..! ил.

13! 0854

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, в частности, в гибридных вычислительных и моделирующих системах, требующих преобразования цифровых сигналов в аналоговые.

Целью изобретения является повышение точности и расширение частотного диапазона воспроизводимых сигналов.

На чертеже показана блок-схема функционального генератора. Функцио-, нальный генератор содержит генератор

1 импульсов, блок 2 памяти, первый и второй генераторы 3 и 4 пилообразного напряжения, блок 5 вычитания, триггер 6, с первого по пятый регистры

7-11, с первого по пятый цифроаналоговые преобразователи 12-16, с первого по третий управляемые генерато.ры 17-19 тока, первый и второй неуправляемые генераторы 20 и 21 тока, первый и второй согласующие резисторы 22 и 23, первый и второй аналоговые сумматоры 24 и 25, вход 26 сброса и вход 27 запуска функционального генератора. Блок 2 памяти выполнен на адресном счетчике 28 и оперативном запоминающем устройстве 29. Каждый из сумматоров 24 и 25 выполнен на операционном усилителе, в цепь отрицательной обратной связи которого включен масштабирующий резистор, причем инвертирующий вход усилителя является сигнальным входом сумматора, а неинвертирующий вход соединен с шиной общего потенциала устройства (вместо двух операционных усилителей может быть использован двухканальный операционный усилитель с управляемым включением каналов).

Функциональный генератор работает следующим образом.

В исходном состоянии адресный счетчик 28 и регистры 7-!1 устанавливаются в нулевое состояние подачей на вход 26 сброса соответствующего сигнала, триггер 6 может находиться в любом состоянии. Предварительно перед началом восстановления сигнала в запоминающее устройство 29 по шине данных от 3ВМ заносится информация об узловых значениях ординат восстанавливаемого сигнала, а также служебная информация о масштабе времени (длительности участков интерполяции).

Масштаб времени определяет период следования импульсов синхронизации с выхода генератора импульсов 1. При подаче на вход 27 запуска управляющего импульса отрицательной полярнос5 ти значение первой ординаты с выхода блока памяти 2 поступает .на вход регистра 7 и вход вычитаемого блока 5 вычитания, на вход уменьшаемого которого поступает нулевое значение, содержащееся в регистре 7. Следовательно, на выходе блока 5 присутствует информация, определяемая разницей между значением первой ординаты и значением нуля, хранящимся в регист-!

5 ре 7. При этом в регистрах 8 — 11 хранятся нули, которые поступают на соответствующие цифроаналоговые преобразователи 12 — 15, которые на своих выходах формируют нулевые значения токов.

Для упрощения выполнения операции вычитания, а также цифроаналогового преобразования, при восстановлении двухполярного аналогового сигнала информация в блок памяти 2 заносится в дополнительном. коде, далее, неуправляемые генераторы тока 20 и 21, подключенные к выходам цифроаналовых преобразователей 15 и 13, обеспечивают автоматическое смещение тока на выходе этих цифроаналоговых преобразователей на величину их старшего разряда, тем самым обеспечивается

35 возможность получения на выходе двухполярного напряжения. Управляемые генераторы тока 17 и 18, включенные на выходе цифроаналоговых преобразователей 14 и 12, используются для получения на выходе устройства двухполярного напряжения восстанавливаемого сигнала. Управление генераторами 17 и 18 осуществляется импульсами сглаживания, поступающими с выходов генераторов 3 и 4 пилообразного напряжения, через согласующие резисторы 22 и 23 на их управляющие входы и одновременно на аналоговые входы цифроаналоговых преобразователей 12. и 14. Если триггер 6 находится в единичном состоянии, то он дает разрешение на формирование сглаживающих импульсов генератору 3, а по генератору 4 производится обратный ход пилы путем разряда его конденсатора.

Далее единица на прямом выходе триггера разрешает суммирование в аналоговом сумматоре 24, который выделяеч на своем выходе через резистор об131 08 ратной связи величину напряжения, пропорциональную сумме токов, имеющих место на выходе управляемого генератора 18, неуправляемого генератора 21 и току с выходов цифроаналоговых преобразователей 12 и 13 четной разности значений ординат и четных значений ординат.

Так как в регистре 8 четных значений ординат и регистре 10 четных 1О значений разности ординат хранится ноль, то на сигнальный вход суммато- . ра 24 поступает ток с выходов цифроаналоговых преобразователей !2 и 13, равный нулю, следовательно на выходе 15 функционального генератора значение напряжения также равно нулю. Первым синхроимпульсом, появившимся на выходе генератора импульсов .1, через время, определяемое масштабом вре- 20 мени, поступающим с выхода кода длительности участков интерполяции ( блока памяти 2 на входы управления генератора 1, триггер 6 сменит свое состояние на противоположное. На его инверсном выходе сформируется положительный фронт, который является управляющим фронтом для занесения в регистр ll нечетной разности значений ординат и регистр 9 нечетных значений ординат. Так как в исходном состоянии все регистры были в нулевом состоянии, то в регистр 9 нечетных значений ординат опять записывается нулевое значение, следовательно на выходе преобразователя 15 формируется ступенька тока величиной, равной нулю. На вход регистра ll нечетной разности ординат поступает раз40 ница между значением первой ординаты с выхода блока памяти 2 и нулем с выхода регистра 7. Следовательно, эта разница, равная значению первой ординаты, записывается в регистр !1.

В соответствии с кодом, поступаю- щим с выходов регистров 9 и 11 на цифровые входы. цифроаналоговых преобразователей 14 и 15 и пилообразным сглаживающим напряжением генератора 4

50 (вырабатываемом в соответствии с заданной длительностью),которое поступает на аналоговый вход цифроаналогового преобразователя нечетных значений разности ординат 14 и на вход

55 управления управляемого генератора тока 17 через согласующий резистор

23, получим, что суммарное значение токов на выходе цифроаналоговых пре54 4 образователей 14,15 и генераторов тока 17 и 20, поступающее на сигнальный вход аналогового сумматора 25, линейно нарастает от нуля в начале первого подынтервала интерполяции, до величины, равной значению первой -ординаты в конце первого подынтервала.

На этом заканчивается первый такт восстановления аналогового сигнала по нечетному каналу.

По приходу второго синхронизирующего импульса с выхода генератора импульсоц, 1, из блока памяти 2 будет считано третье узловое значение ординаты, которое поступит на вход вычитаемого блока 5 и вход регистра 7.

При этом значение второй узловой ординаты будет записано в регистр 7, с выхода которого оно поступит на вход уменьшаемого блока 5. Код разности между первым и вторым значением ординат, который перед началом второго такта был сформирован на выходе блока

5, будет переписан в регистр 10 четной разности значений ординат, а значение первой ординаты будет записано в регистр 8 четных ординат. Следовательно, цифроаналоговый преобразователь 13 четных ординат возьмет

l. на себя удержание тока на уровне pasницы между значением первой ординаты и нулем (равным значению первой ординаты), полученным в нечетном интерполяционном такте, которое в виде ступеньки тока этой величины будет поступать на сигнальный вход аналогового сумматора 24, включенного триггером 6 в режим суммирования по четному каналу в соответствии с приходом второго синхроимпульса. Как и в первом нечетном такте, с появлением положительного фронта на прямом выходе триггера начнет формироваться второй четный импульс сглаживания на выходе генератора 3, который поступает на аналоговый вход цифроаналогогового преобразователя 12 четных значений разностей ординат, а также через согласующий резистор 22 на вход управления генератора 18. В дальнейшем принцип работы устройства не отличается от вышеизложенного.

При этом управление длительностью участков интерполяции и реализация двухканального режима генерации выходных сигналов (позволяющая совместить во времени формирование линейно изменяющегося напряжения на выхо1.31 08 54

Составитель С.Казинов

Редактор Н.Горват Техред N.Õoäàíè÷ . Корректор С.Шекмар

Заказ 1894/47 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 де одного из генератбров 3, 4 и сброс напряжения на выходе второго из этих генераторов) обеспечивают повышение точности и расширение частотного диапазона воспроизводимых сигналов.

Формула изобретения

Функциональный генератор, содержащий блок памяти, соединенный выходом кода узловых значений ординат с первым входом блока вычитания, а входом — с выходом генератора импульсов, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, выходы которых подключены к первому и второму сигнальным входам первого аналогового сумматора, соединенного выходом с выходом функционального генератора, и .первый генератор пилообразного напряжения, подключенный выходом к аналоговому входу первого цифроаналогового преобразователя, о т л и—

25 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и расширения частотного диапазона воспроизводимых сигналов, в него введены второй генератор пилообразного напряжения, триггер, второй аналоговый сумматор, с третьего по пятый цифроаналоговые преобразователи, пять регистров, три управляемых генератора тока, два неуправляемых генератора .тока и два согласующих резистора, при этом выход 35 генератора импульсов соединен со счетным входом триггера и входом управления записью первого регистра, подключенного информационным входом к выходу кода узловых значений ординат 40 блока памяти, а выхоцом — к информационным входам второго и третьего регистров и второму входу- блока вычитания,.соединенного выходом с информационными входами четвертого и пятого регистров, выходы которых подключены к цифровым входам первого и третьего цифроаналоговых преобразователей соответственно, при этом триггер соединен прямым выходом с входами управления записью второго и четвертого .регистров, входом сброса первого генератора пилообразного напряжения и стробирующим входом первого аналогового сумматора, а инверсным выходсЪ вЂ” с входами управления записью третьего и пятого регистров, входом сброса второго генератора пилообразного напряжения и стробирующим входом второго аналогового сумматора, подключенного соответственно выходом к выходу функционального генератора,.а первым сигнальным входом к выходу третьего цифроаналогового преобразователя и выходу первого управляемого генератора тока,а вторым сигнальным входом — к выходу четвертorg цифроаналогового преобразователя и выходу первого неуправляемого генератора тока, причем управляющий вход управляемого генератора тока через первый согласующий резистор соединен с аналоговым входом третьего цифроаналогового преобразователя и выходом второго генератора пилообразного напряжения, подключенного информационным входом к информационному входу первого генератора пилообразного напряжения и выходу второго управляемого генератора тока, управляющий вход которого соединен с выходом пятого цифроаналогового преобразователя„ подключенного входом к управляющему входу генератора импульсов и выходу кода длительностей участков интерполяции блока памяти, причем пер-. вый сигнальный вход первого аналогового сумматора соединен с выходом третьего управляемого генератора тока, управляюший вход которого через второй согласующий резистор подключен к выходу первого генератора пилообразного напряжения, а выходы второго и третьего регистров соединены с входами второго и четвертого цифроаналоговых преобразователей соответственно, а выход второго неуправляемого генератора тока подключен к второму сигнальному входу первого аналогового сумматора.