Генератор сигналов

 

Изобретение относится к йбласти измерительной техники и может быть использовано для контроля телефонных линий связи. Цель изобретения - рас ширение функциональных возможностейдостигается путем обеспечения возможности генерирования импульсов синусо| J gA V . идального сигнала с пологими фронтами и фиксированным потенциалом в паузе между ними. Генератор сигналов содержит задающий генератор 1, формирователь 2 импульсов, компаратор 3, ключи 4 и 5, модулятор 6, операционные усилители 7, 8 и 13, конденсатор 9, источники 10 и 11 тока, резисторы 12 и 14. В состав модулятора 6входят схема 15 смещения уровня, ключи 16 и 17. На чертеже также показаны , фильтры 24 и 26 нижних частот , полосовой фильтр 25. Усилитель 7работает в режиме компаратора. Предложенный генератор обеспечивает генерирование импульсов синусоидального сигнала с пологими фронтами заданной амплитуды, а также четкое фиксирование паузы между импульсами на любом заданном потенциале. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. I О) :о ел ел ы фуг/

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1а (11) (р 4 Н 03 С 1/02

pppppillw;, y ! .,- 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТЪ(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ГЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3791604/24-21 (22) 17.09.84 (31) 2/60207 (32) 19.09.83 (33) BE (46) 07. 11. 87. Бюп. У 41 (7 1) Интернэшнл Стандарт Электрик

Корпорейшн (uS) (72) Дирк Герман Лутгардис Корнелиус

Рабай и Дидье Рене Хаспеслаф (ВЕ) (53) 621.374(088.8) (56) Патент США ф 4346354, кл. Н 03 С 1/02, 1982. (54) ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля телефонных линий связи. Цель изобретения — рас ширение функциональных возможностей— достигается путем обеспечения возмож-. ности генерирования импульсов синусоидального сигнала с пологими фронтами и фиксированным потенциалом в паузе между ними. Генератор сигналов содержит задающий генератор 1, формирователь 2 импульсов, компаратор

3, ключи 4 и 5, модулятор 6, операционные усилители 7, 8 и 13, конденсатор 9, источники 10 и 11 тока, резисторы 12 и 14. В состав модулятора

6 входят схема 15 смещения уровня, ключи 16 и 17. На чертеже также показаны. фильтры 24 и 26 нижних частот, полосовой фильтр 25. Усилитель

7 работает в режиме компаратора.

Предложенный генератор обеспечивает генерирование импульсов синусоидального сигнала с пологими фронтами заданной амплитуды, а также четкое фиксирование паузы между импульсами на любом заданном потенциале. 2 э.п. ф-лы, 4 ил.

1351526

f0. соответствующими входом и выходом модулятора 6, причем каждый ключ содержит и МОП- и р MOII-транзисторы, выводы стока и истока которых объединены и являются информационными выводами ключа, а объединенные затворы — его управляющим входом.

Компаратор 3 (фиг.3) содержит первый 18 и второй 19 инверторы, соединенные в кольцо, входы которых через первый 20 и второй 21 ключи соединены соответственно с инверти- рующим и неинвертирующим входами компаратора, а выходы — с инвертиующим и неинвертирующим выходами омпаратора 3, выводы положительноЗ) о и отрицательного напряжений питаия первого 18 и второго 19 инверторов объединены и соединены с шинами положительного и отрицательного питания соответственно через третий 22 атором.

Г

Генератор сигналов, содержащий задающий генератор 1, выход которого соединен с входом формирователя

2 импульсов с прямым и инверсным выходами, а также компаратор 3, первый 4 и второй 5 ключи и модулятор

6, выход которого через первый ключ соединен с выходом устройства, который через второй ключ соединен с шиной опорного потенциала, тактовый вход модулятора 6 соединен с вторым выходом задающего генератора 1,причем формирователь импульсов содержит. три операционных усилителя 7, первый вход первого из которых соединен с первым выходом задающего генератора

1, второй вход — с первым входом второго операционного усилителя 8 .и через конденсатор 9 — с общей шиной, а через первый 10 и второй 11 источники тока — с второй и третьей шина4 ми опорного напряжения соответственно, входы управления первого 10 и второго 11 источников тока соединены с выходом первого операционного усилителя 7, выход второго операционного усилителя 8 соединен с его вто- рым входом, первым выходом формирователя 2 и неинвертирующнм входом компаратора 3 и первым входом модулятора 6, а также через первый резистор

12 — с первым входом третьего операционного усилителя 13, второй вход которого соединен с общей шиной, а выход — с вторым выходом формирователя 2, инвертирующим входом компаратора и вторым входом модулятора 6, а также через второй резистор 14— с первым входом третьего операционного усилителя 13, причем инверсный

45 разом.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля телефонных ли, ний связи.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности генерирования импульсов синусоидального сигна-. ла с пологими фронтами и фиксированным.потенциалом в паузе между импульсами.

На фиг.1 приведена структурная схема генератора сигналов;на фиг ° 2в импульсная диаграмма формирования сигнала огибающей; на фиг.3 — компаратор; на фиг.4 — импульсная диаграмма сигналов управления компаи прямой выходы компаратора 3 соединены с входами управления соответственно первого 4 и второго 5 ключей, .а первый, второй и третий управляющие входы — соответственно с третьим, четвертым и пятым выходами задающего генератора 1.

При этом модулятор 6 содержит схему 15 смещения уровня, вход которой соединен с тактовым входом модулятора 6, а первый и второй выходы — с входами управления первого 16 и второго 17 ключей, подключенными между и четвертый 23 аналоговые ключи, входы управления которых соединены соответственно с третьим и вторым входами управления компаратора 3, первый вход управления которого соединен с входами управления первого 20 н второго 21 ключей, причем последние являются замкнутыми, когда разомкнуты третий и четвертый ключи, и Наоборот.

Кроме того, обозначены первый фильтр 24 нижних частот(ФНЧ), полосовой фильтр 25, второй ФНЧ 26 (фиг. 1) .

Устройство работает. следующим обЗадачей является формирование импульсов синусоидального сигнала чаI стотой 12 или 16 кГц с пологим нарастанием и спадом амплитуды -внутри импульса для устранения слышимых щелчков. Минимальная длина импульса (пачки) при полной амплитуде синусоидального сигнала составляет

1351526

100 мс, промежуток между импульсами

100 мс (фиг.2), в паузе между импульсами выходной сигнал устройства должен иметь некоторую фиксированную амплитуду.

Формирование огибающей производится генератором трапецеидального сигнала на усилителе 7, конденсаторе 9, источниках 10 и 11 тока из задающего прямоугольного колебания

PW частотой 3, 13 Гц (фиг.2а), вырабатываемого генератором 1.

Усилитель 7 работает в режиме компаратора. При переключении сигнала PW происходит переключение источников 10 и 11 и конденсатор 9 линейно заряжается током одного из этих источников до напряжения VREF 1 или VREF 2 соответственно, которое сохраняется до следующего переключения сигнала Р4 на первом выходе генератора 1. В результате этого на конденсаторе 9 и выходе усилителя 8 формируется несимметричный относительно земли трапецеидальный сигнал, изменяющийся от VREF 2 до

VREF 1. Этот сигнал инвертируется усилителем 13, в результате получается сигнал BS (фиг.26).

Сигналы BS+ и BS- поступают на входы модулятора 6, на вход управления которого поступает сигнал POM частотой 4096 или 2048 кГц. Сигналы

BS+ и BS- поочередно подключаются к выходу модулятора 6, на котором таким образом формируется сигнал, заполненный импульсами с частотой сигнала PDM1/PDM2 (фиг.26). Частота последних выбрана так, что при помощи фильтрации удобно выделить колебания частотой 12 и 16 кГц.

Для определения паузы между импульсами служит компаратор 3, на входы которого также поступают сигналы BS+ и BS-. В соответствии со знаком разности между этими сигналами к выходу MNTC устройства подключается либо выход модулятора 6 при помощи ключа 4, либо, в паузе, / некоторый фиксированный потенциал при помощи ключа 5.

Разность между сигналами BS+ и

BS- (фиг. 2) составляет 2VREF1 (в импульсе) либо 2VREF2 (в паузе), иное влияние напряжения смещения усилителей 7 и 8. Выбра значение VREF2 существенно больше возможного смещения усилителей, например VREF2

-0,7 В, можно полностью устранить влияние смещения на точность детектирования импульса/паузы компаратором 3, что является преимуществом предлагаемого устройства с целью дальнейшего снижения помех в канале свя зи, Выходной сигнал МКТС обрабатывает10 ся ФНЧ 24, полосовым фильтром 25 и

ФНЧ 26. ФНЧ 24 — порядка с частотой среза 20 кГц, он используется для ограничения спектра сигнала. Фильтр

25 — полосовой фильтр шестого по15 рядка на коммутируемых конденсаторах,содержит последовательно соединенные ФНЧ второго порядка и соответственно полосовой фильтр с полосой пропускания от 12 до 16 кГц.ФНЧ

20 работает с тактовой частотой 4096 кГц и формирует сигнал, спектр которого содержит основные синусоидальные составляющие 12 или 16 кГц,поступающие на полосовой фильтр с тактовой частотой 256 кГц, где происходит дальнейшее ослабление составляющих, ле- . жащих в рабочей области частот канала. связи. ФНЧ 26 — фильтр Рауша с частотой среза 50 кГц, служит

30 для устранения коммутационных помех фильтра 25.

Компаратор 3 (фиг.3) содержит два инвертора 18 и 19, соединенные в кольцо инверторы подключены к шинам положительного и отрицательного напряжений питания через ключи 22 и

23 на транзисторах соответственно, Входы инверторов 18 и 19 соединены с входами компаратора также через

40 аналоговые ключи 20 и 21 на транзисторах NM8 и NM9 управляемые сигналом PW 1 (фиг.4) ключи 22 и 23 управляются противофазными сигналами

PW 2 и PW 3 (фиг.46 и в), 45 Все сигналы изменяются в определенном интервале и имеют частоту

256 кГц.

При переходе сигнала PW 1 в "1" входные сигналы компаратора BS+ и б0 BS- поступают на входы инверторов

18 и 19 и запоминаются.на паразитных входных емкостях. Затем входные ключи 20 и 21 закрываются (PW 1 = О) и открываются ключи 22 и 23 (PW 2 5 = О, PW 3 = О), .оба инвертора 18 и 19 оказываются подключенными к питанию. Если BS+ больше. чем BS- открываются транзисторы 18.2 и 19.1, причем это состояние поддерживает! 351526 ся за счет положительной обратной связи (инверторы соединены в кольцо).

Таким образом, инвертор 18 устанавливается в "О", а инвертор 19 — в

"1", напряжения на выходах практически равны +V и -V, и эти напряжения поступают на управляющие входы ключей 4 и 5. Состояние BS+ больше BS- соответствует наличию импульса и поэтому ключ 4 открывается, а ключ 5 закрывается. Сигнал с выхода модулятора 6 проходит на вход фильтра 24. В паузе ВS+ мень« ше BS- состояние компаратора меняет ся на противоположное, вход фильтра

24 отсоединяется от выхода модуляторов и ключом соединяется с некоторым фиксированным потенциалом.

Преимуществом предлагаемого генератора сигналов является возможность генерирования импульсов синусоидального сигнала с пологими фронтами заданной амплитуды, а также 26 четкое фиксирование паузы между импульсами на любом заданном потенциале °

Формула изобретения

1, Генератор сигналов, содержащий задающий генератор, выход которого соединен с входом формирователя импульсов, а также компаратор, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности генерирования импульсов синусоидального сигнала с пологими 40 фронтами и фиксированным потенциалом в паузе между импульсами, в него введены первый и второй ключи и модулятор, выход которого через первый ключ соединен с выходом устройства, 45 который через второй ключ соединен с шиной опорного потенциала, тактовый вход модулятора соединен с вторым выходом задающего генератора, причем формирователь .импульсов содержит три операционных усилителя, первый вход первого из которых соединен с первым выходом задающего генератора, второй вход — с первым входом второго операционного усилителя и через конденсатор — с общей шиной, а через первый и второй источники тока — с второй и третьей шинами опорного напряжения соответственно, входы управления первого и второго источников тока соединены с выходом первого операционного усилителя,выход второго операционного усилителя соединен с его вторым входом, с первым выходом формирователя импульсов, неинвертирующим входом компаратора и первым входом модулятора, а также через первый резистор — с первым входом третьего операционного усилителя, второй вход которого соединен с общей шиной, а выход — с вторым выходом формирователя импульсов, инвертирующим входом компаратора и вторым входом модулятора, а также через второй резистор — с первым входом третьего операционного усилителя, причем инверсный и прямой выходы компаратора соединены с входами управления соответственно первого и второго ключей, а первый, второй и третий управляющие входы — соответственно с третьим, четвертым и пятью выходами . задающего генерато- ра.

2. Генератор по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что модулятор содержит схему смещения уровня, вход которой соединен с тактовым входом модулятора, а первый и второй выходы — с входами управления первого и второго ключей, подключенными между соответствующими входом и выходом модулятора, причем каждый ключ содержит n NOII- и р ЮП-транзисторы, выводы стока и истока которых. объединены и являются информационными выводами ключа, а объединенные затворы — его управляющим входом.

3. Генератор по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что компаратор содержит первый и второй инверторы, соединенные в кольцо, входы которых через первый и второй ключи соединены соответственно.с инвертирующим и неинвертирующим входами компаратора, а выходы — с инвертирующим и неинвертирующим выходами компаратора, выводы положительного и отрицательного напряжении питания первого и второго инверторов объединены и соединены с шинами положительного и отрицательного питания соответственно через третий и четвертый аналоговые ключи, входы управления которых!

35!526

ОУ

-НЕР2

Y(Puz S

a) P41

Ф pw2

Ю

04 3

Фиг.4

Составитель С.Клевцов

Редактор М.Бланар Техред А.Кравчук ° Корректор С.Шекмар

Заказ 5302/59 Тираж 900 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„, д.4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ó>êãîðîä, ул.Проектная,4 соединены соответственно с третьим и вторым входами управления компаратора, первый вход управления которого соединен с входами управления первого и второго ключей,причем первый и второй ключи являются замкнутыми, когда разомкнуты третий и четвертый ключи, и наоборот, при этом первый и второй инверторы

+ МЯЕРР

И&Т

Ю

- И& 2

-VEEN! содержат п МОП- и р МОП-транзисторы, затворы которых соединены с входом инвертора, выход которого соединен со стоком и МОП- и истоком р YOII-транзистора, выводы соответственно истока и стока которых соединены соответственно с положительной и отрицательной шинами питания инвертора.