Синтезирующий генератор сигналов
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Целью изобретения является расширение частотного диапазона воспроизводимых сигналов. Синтезирующий генератор сигналов содержит генератор 1 треугольного напряжения, аналоговое запоминающее устройство 2, блоки 3, , ...3 формирования гармонических составляющих ряда Фурье, в состав каждого из которых входят умножитель 4 частоты треугольного напряжения, фазосдвигающая цепь 5 и два синусных функциональных преобразователя 6 и выходной сумматор 7. Устройство осуществляет умножение частоты треугольного напряжения с последующим преобразованием в гармоническую функцию, что позволяет раапирить частотный диапазон синтезируемых сигналов и обеспечить практическую независимость частотного диапазона от количества гармонических функций. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. (О (Л (() со 00 00 о 00
(11 4 (06 0 7/?8
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ", К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с, т. 1
Ф
Л
Ъ I
«с» +
Ь ф".), ф -.,,,ф СОВХОЗ СОВЕТСНИХ .",",k. p j"" сООиАлистичесних — ф =- РЕСПУБЛИН ч
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4044113/24-24 (22) 27.03.86 (46) 30.10.87. Ъюл. ¹ 40 (71) Запорожский машиностроительный институт им. В.Я.Чубаря (72) Н.Н.Касьян и Е.М.Касьян (53) 681.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР №- 1150633, кл. G 06 G 7/78, 1978 °, Авторское свидетельство СССР
¹ 875402, кл. G 06 G 7/19, 1980. (54) СИНТЕЗИРУМЮ(ИA ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Пельш изобретения является расширение частотного диапазона воспроизводимых сигналов. Синтезирующий генератор сигналов содержит генератор 1 тре„,SU„„1348868 А 1 угольного напряжения, аналоговое запоминающее устройство 2, блоки 3,, ...3< формирования гармонических составляющих ряда Фурье, в состав каждого из которых входят умножитель 4 частоты треугольного напряжения, фазосдвигающая цепь 5 и два синусных функциональных преобразователя 6 и выходной сумматор 7. Устройство осуществляет умножение частоты треугольного напряжения с последующим преобразованием в гармоническую функцию, что позволяет расширить частотный диапазон синтезируемых сигналов и обеспечить практическую независимость частотного диапазона от количества гармонических функций. 2 з,п. ф-лы, 6 ил.
1 3 < Я 868
ll <<>С>1>с т< fill< oTI
>.с > <> Г», ><редг7»впяемь>х в виде
СГ>)<> t I 1,>t Ф) р1е, ll,t. »ь «7обр< Tt ния — рлгширение члг.— > гногo pt»ï lзolfa вогпроизводимь>х 1<3, « t ПЛ;1<»> . Нл <1».г,l препгтлвлепа блок-с.хема с tlfте-.пр к)щего генератора сигналов; ft;1 ffi — схс:1» умножителя частоты; «л фпг, 8 — схема фупкци<>нлльного ripe- 15 . t>l a1 глтепя; на фиг,4 — гхемл флзоГ.<в«ГЛ> >>Цей ЦЕПИ; НЛ ф.<Г.5 — ВРЕМЕНпьt<. It f < 1 p»t "tfI«:)жс ия члгтоти; нл фиг.6 — то же, <,I f Iåзируто1ций генератор сигналов ?О »ерж«r i eftep :-fr>pit> ения гo сквлж«остью, равной »«Н«цс., »far ОГOВОЕ ЗЛПОМИ)ГЛЮщЕЕ > р;>йг.тво ?, бп<>ки формирования глр ;tопич< гкпх гостлвл)1ющих ряда Фурье ?.) включ;1>с>щие умножи гель члсГ >T»i треугс «нного напряжения 4, ф»-.j7fiIfI люсям tieïü ), два синус«их »<) ifKt(»oi.альIfI iK преобразователя 6 и . ихс;дпой гумматор 7, Умножитепь «ac — 30 >Гы oo<.1о«т из делителя напряже>я Я,, —.It>»е т<>г, квантов»>п<>1 по уров9, рлзд<)я«тел>ного диода <> «;, <кц>,цп лд)п ого преобразователя f .. мл флзо..дв«глкпцей цепи ) со>)>л:t с - .†.- кв:ll òoH»HHÿ 9 и преобрл.вс> ц<,(t itp>H <: Упotff,tfo. и > с t lip >< > rifi< г енeрлтop сигналов «.:.> I leт <-лс-„l<>ft>I>gift t образом, 40 l et< р-l.op l вырлблтывлет периодиску«) ).оспедовлтел)ность импульсов > р: гt) 1,пой формы, поступлющих ifa одif.«>ц<ь> умножителей члстоты 4 бло>п . » ф >р f»poki»f1ïÿ ) -х гармонических 45 :-;>< тлв >я цих ряда >, 1;. яп ое и;и<ряжс-пие li рлвпое по <». 1 1те.tf <оп lief:o <ки резисторов, Нлпряжения на ниходлх делителя 8 задают ург>вни квантования напряжения генераторл 11,(t,). Ila одни входы элементов к1 лнтовлния 9 подается напряжение генератора 11,(1), на вторые — напряжения с виходов делителя 8, Когда напряжение генератора IJ (t) превьпцает опорное делителя Я на выходе элементл квантования 9 формируется прямоугол1 ний импульс. Амплитуда этого импульса равна сумме напряжения подаваемого с делителя Я на вход элемента квантования 9 и напряжения равного половине шага квантования (фиг.5a). Длительность импульса равна времени, в течение которого U (t) Г больше опорного напряжения с делителя Я. Таким образом, элементы квантования 9 формируют прямоугольные импульсы различной длительности и лмплитуды. Например, если напряжение на выходе элемента 9 квантования 1 больше по величине, чем напряжение на выходах остальных элементов 9,, ° .,9 „, то ;<иоды на выходах элементов 9,..., закрыты и напряжение на входе функционального преобразователя II равно напряжению на выходе элемента 9.. 13 результате на одном входе функционального преобразователя 11 формируется напряжение 11„„(1), показанное нл фиг.6а. Такое соединение з70»eft7 квантования позволяет исключить накопление погрешностей квантования входного напряжения, Начальное значение опорного напряжения зад»ется резистором Я „, через диод 10. На второй вход функционального преобразователя 11 поступает напряжение генератора 1 11,(7,). На выходе фукпсционлльного преобразователя 11 формируется треугольное напряжение повышенной частоты, показанное на фи>,6б, Со средней точки делителя напряжения 8 формируется постоянное напряжение ll /?, которое поступает на один вход фазосдвигающей цепи 5 и является опорным для ее схемы квантования 9, Умножитель частоты нл два не содержит делителя напряwelfèÿ Я и схем квантования 9 9„, а состоит только из функционального преобразователя 11, на один вход которого поступают треугольные импульсы,нл второй вход — опорное напряжение 1;,/? с какого-нибудь блока формировлния гармонических состояitrHx p»7a <1>ур»е, 13ременные диаграммы, 1 1! ЯЯ66 щая цепь состоит из схемы квантования 9, преобразователя прямоугольны импульсов в треугольные 12 и показана на фиг.4. В интервалы времени,ког- 35 да напряжение U,i,) умножителя частоты превышает по величине постоянное напряжение U,/2 на выходе схемы квантования 9 формируются прямоугольные импульсы положительной полярнос.ти, Преобразователь 12 их преобразует в импульсы треугольной формы с фазовым сдвигом 90 . С выходов умножителей частоты 4 и фазосдвигаюших цепей 5 45 треугольное напряжение преобразовате- 4" лями треугольного напряжения в гармоническое б преобразуется и поступает на сумматор 7. Таким образом, использование принципа умножения частоты треугольного напряжения с последующим преобразованием в гармоническую функцию позволяет расширить частотный диапазон синтезируемых сигналов, который практически не зависит от необходимого ко- 55 личества гармонических функций и определяется частотными возможностями активных базовых элементов и схемами иллюстрирующие получение удво ш»й частоты, показаны нл фиг.б д и Так как частота гармонических составляющих блокл 3, равна частоте опорного генератора 1, то он не содержит умножителя частоты. 11ля получения, например, 6-й гармоники в качестве опорного напряжения целесообразно взять напряжение с выхода умножителя частоты блока 3,, и умножить его частоту нл два. Для восьмой гармоники необходим умножитель в блоке 3 на два, л опорный сигнал — с выхода умножителя блока 3„. 11 общем случае, если 11 можно представить клк произведение К М, то в блоке 3 необходим умножитель частоты на 11, л в качестве опорного напряжения целесообразно использовать напряжение с выхода умножителя частоты блока 3 При этом необходимо, чтобы амплитуды треугольных импульсов генератора 1 и всех умножителей частоты 4 были равны. Со средней точки делителя напряжения 8 умножителя 4 на вход фазосдвигающей цепи 5 поступает постоянное напряжение /?, равное половине амплитуды треугольнь|х импульсов, на второй вход флзосдвигающей цепи треугольное напряжение. Флзосдннгаю-, 10 ?5 30 преобрлз»нателл прямоугольн»го нлпря— жения в треугольно 1? и треугольног» в гармоническое 6. Ф о р и v л а и з о б р е т е и и я 1 Синтезиру пщий генератор сигналов, содержали.ий выходной сумматор и группу блоков формирования гармонических составляющих ряда Фурье, клждыи из которых содержит два синусных функциональных преобразователя и фазосдвиглющую цепь, нодключенную выходом к входу первого синусного фупкционлльного преобразователя, выходы которых соединены с соответствующими входами выходного сумматора, о т л и ч л ю шийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона воспроизведения сигналов, в него дополнительно введены генератор треугольного напряжения и аналоговое запоминающее у<..тройство, а каждый из блоков формирования гармонических составляющих ряда Фурье, начиная с второго блока, содержит умножитель частоты треугольного напряжения, подключенный сигнальным выходом к входу второго синусного функционального преобразователя и сигнальному входу фазосдвигающей цепи того же блока, выходом опорного напряжения — к опорному входу флзосдвигающей цепи этого же блока, л опорным входом — к выходу аналогового запоминающего устройства, вход которого соединен с выходом генератора треугольного напряжения, при этом фаэосдвигающая цепь первого блока формирования гармонических составляющих ряда Фурье подключена сигнальным входом к входу второго синусного функционального преобразователя того же блока и к выходу генератора треугольного напряжения, а опорным входом — к выходу опорного напряжения умножителя частоты треугольного напряжения второго блока, причем сигнальные входы умножителей частоты треугольного напряжения, коэффициент умножения в которых является простым числом„ соединены с выходом генератора треугольного напряжения, а сигнальньш вход каждого i-го из остальных умножителей частоты треугольного напряжения подключен к сигнальному выходу,- -го умножителя частоты треугольного напряже! 348868 ния (,) i), коэффициент умножения которого является наиболыним общим делителем коэффициента умножения i-rn умножителя частоты треугольного напряжения . 2. Генератор сигналов по п.l о тл и ч а ю шийся тем, что каждый умножитель частоты треугольного напряжения содержит группу элементов квантования lIo уровню, разделительный диод, функциональный преобразователь и делитель напряжения, подключенный входом к опорному входу умножителя частоты треугольного напряжения, первым выходом — к выходу опорного напряжения умножителя частоты треугольного напряжения, вторым выходом через разделительный диод — к первому информационному входу функционального преобразователя, а остальными выходами — к первым входам элементов квантования по уровню, вторые входы которых соединены с сигнальным входом умпожителя частоты треугольного напряжения и вторым информационным 5 входом функционального преобразователя, а выходы — с первым информационным входом функционального преобразователя, выход которого является сигнальным выходом умножителя частоты треугольного напряжения. 3. Генератор сигналов по п.1, о тличающийся тем,чтокаждая из фазосдвигающих цепей содержит элемент квантования по уровню и преобразователь прямоугольного напряжения в треугольное, выход которого является выходом фазосдвигающей цепи, а вход соединен с выходом элемента квантования по уровню, первый и второй входы которой являются опорным и сигнальным входами фазосдвигающей цепи. 1.3488(Я и (с) Фиг, 5 Составитель С.Казипов Техред И.Попович Корректор Н.Король Редактор И,Сегляник Заказ 519?/50 Тираж 670 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
