Функциональный генератор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И=-САНИ.Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

< 76582О

Л с Ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 271078 (21) 2678270/18-24 (51) М. КП.

;G 06 Я 7/26 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открыти й

Опубликовано 2309.80.Áþëëåòåíü ¹ 35 (53} УДК 681. 335 (088.8) Дата опубликования описания 230980 (72) Авторы изобретения

В. Б, Долгодров, В. В. Кабанов, М. A. Куликов и В. Г. Петушков

Ленинградский ордена Ленина электромеханический институт имени B. И. Ульянова (Ленина) (71.) Заявитель (64) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к устройствам для экспериментального исследования динамических систем. 5

Известен функциональный генератор. содержащий генератор импульсов, регистр, блок памяти и выходной цифроаналоговый преобразователь (lg.

Известен также функциональный генератор, содержащий генератор импульсов, счетчик, элемент з адержки, распределитель импульсов, блок памяти, регистр и выходной цифроаналоговый преобразователь 12) .

Общим недостатком этих устройств являются гальваническая связь выходных частей генераторов с корпусом, Прототипом изобретения является функциональный генератор, содержащйй выХОдной цифроаналоговый т1реобраэо ватель и генератор тактовых имцульL сов выход которого подключен к счетному входу счетчика, соединенно- 25 го поразрядными выходами с адресными входами постоянного запоминающего устройства, выходы которого подключены к входам выходного цифроаналогового преобразователь (31. 30

Недостатком прототипа. также является наличие гальванической связи выходных цепей и корпуса генератора,что сужает область использования генератораа.

Цель изобретения — расширить область применения функц-.онального генератора эа счет обеспечения гальвайической развязки его выходных цепей и корпуса, С этой целью в функциональный генератор, содержащий выходной цифроаналоговый преобразователь и генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к счетному входу счетчика, соединенного поразрядными выходами с адресными входакы постоянного. запоминающего устройства, дополнительно введены блоки импульсного гальвани-. ческого разделения, количество которых равно числу разрядов выходного постоянного запоминающего устройства, формиров атель стробирующих им1тульсов и источник гальваиически развязанного с корпусом напряжения, подключенный выходными шинами к питающим шинам цифроаналогового преобразователя и .блоков импульсного гальванического разделения,причем каждый блок импульсного гальванического разделения

765820 оединен первым входом с соответствующим выходом постоянного запоминающеГО устрОйства вторым ВхОДОм — с пер .вым выходом формирователя стробирующих импульсов, третьим входом - с вторым выходом формирователя стробирую щих импульсов, четвертым входом — с нулевой выходной шиной источника гальванически развязанного напряжения и с третьим выходом формирователя стробирующих импульсов, а выходом — c входом соответсвующего разряда цифроаналогового преобразов ателя „причем вход формирователя стробирующих импульсов подключен к выходу генератора тактовых импульсов.

Хроме этого, каждый блок импульсного гальванического разделения содержит импульсный трансформатор, триг. гер и элемент И, первый и второй вхо,пы которого соединены с первым и вторым входами блока импульсного гальванического разделения, а выход под. ключен через первичную обмотку импульсного трансформатора к корпусу генератора, причем триггер соединен с выходом и тактовым входом соответственно с выходом и третьим входом блока импульсного гальванического раз-. деления, а 0-вход триггера подключен через вторичную обмотку импульсного трансформатора к четвертому входу блока импульсного гальванического разделенияу формирователь стробирующих импульсов содержит элементы И, элементы задержки и импульсный - трансформатор, причем первый вход первого элемента И, соединенного выходом с первым выходом формирователя стробирующих импульсов, подключен к входу формирователя стробирующих импульсов и к входу первого элемента задержки, соединенного выходом с первым входом второго элемента И, и с входом второго элемента задержки, выход которого подключен к входу третьего элемента задержки и к второму входу второго элемента И, соединенного выходом че— рез первичную обмотку импульсного трансформатора с корпусом Генератора, причем выход третьего элемента задержки подключен.к второму входу первого элемента К, а вторичная обмотка импульсного трансформатора соединена с вторым.и третьим выходами формирователя стробирующих импульсов.

На фиг. 1 изображена структурная схема функционального генератора; на фиг. 2 " временные диаграмьы, поясняющие его работу.

Функциональный генератор содержит генератора 1 тактовых импульсов под ключенный выходом к счетному входу счетчика 2, поразрядные выходы которого соединены с-адресными входами постоянного запоминающего устройства

3, подключенного выходами разрядов к первым входам соответствующих блоков

4 импульсного Гальванического разделения. Блоки 4 соединены выходами с входами соответствующих разрядов выходного, цифроаналогового преобразователя 5 и подключены вторыми входами к первому выходу 6 формировате5 ля 7 стробирующих импульсов, вход которого соединен с выходом генератора 1. Второй и третий выходы 8 и 9 формирователя 7 подключены соответственно к третьему и четвертому входам блоков 4 и нулевой выходной шине источника 10 гальв анически развяз анного с корпусом напряжения, Блок 4 импульсного гальванического разделения содержит трансформатор 11, триггер 12 и элемент И 13, первый и второй входы .которого соединены с пер} вым и вторым входами блока 4. Выход элемента И 13. подключен через первичную обмотку импульсного трансформатора ll к корпусу генератора. Триггер 12 соедин ен. выходом и т ак товым входом соответственно с выходом и третьим входом блока 4, а D-вход триггера 12 подключен через вторичную обмотку импульсного трансформатора 11 к четвертому входу блока 4 (т.е. к третьему выходу формирователя 7 и нулевой выходной шине источника 10) . Формирователь 7 содержит элементы И 14 и 15, элементы задержки .

16-18 и импульсный трансформатор 19.

30 Первый вход первого элемента И 14, соединенного выходом с первым выходом

6 формирователя 7 подключен к входу формирователя 7 и к входу первого элемента задержки 16. Выход элемента

35 задержки 16 соединен с первым входом второго элемента И 15 и с входом второго элемента задержки 17. Выход элемента задержки 17 подключен к входу третьего элемента задержки 18 и к второму входу элемента И 15, Выход, элемента И 15 соединен через первичную обмотку импульсного трансформатора

19 с корпусом генератора, Выход элемента задержки 18 подключен к второму входу элемента И 14,а вторичная обмотка трансформатора 19 соединена с вторым и третьим выходами 8 и 9 формирователя 7. Выходные шины 20 источника 10 соединены с питающими шинами преобразователя 5 и блоков И, 50

Функциональный генератор работает следующим образом, С помощью генератора 1 тактовых импульсов, счетчика 2 и постоянного

55 запоминающего устройства 3 формируется на выходе устройства 3 цифровой. код сигнала требуемого вида (например) гармонического) . Блоки 4 осуще- ствляют гальваническое разделение цепей передачи каждого разряда цифрового кода выходного сигнала и корпуса функционального генератора. Цифровой код выходного сигнала по цепям, гальванически разделенным с корпусом генератора, поступает на выходной цифроаналоговый преобразователь 5, также

765820 гальванически разделенный с корпусом генератора, причем питание преобразователя 5 выполняется источником 10 гальванически развязанного с корпусом напряжения. На выходе преобразователя

5 формируется аналоговый сигнал. 5

На временных диаграммах (cM, фиг. 2) показаны тактовые импульсы (а), стробирующие импульсы на.выходе б форми;рователя 7 (6), стробирующие импульсы на выходе 8. формирователя 7 (в), сос- 0 тояние Q; i-ro разряда постоянного запоминающего устройства 3 (г), сигнал на 3- входе триггера 12 1-ro блока

4 импульсного гальванического разделения(д), сигнал на выходе триггера 12

i-го блока 4 (е), На выходе 8 формирователя 7 стробирующих импульсов сигнал 1 существует только тогда, когда на-выходе;

6 сигнал равен 1 (это необходимо для обеспечения работы каждого триг- 20 гера 12 в синхронном режиме), Если Q = 1,то на вторичной обмотке импульсного оансформатора 11 формируется последовательность тактовых импульсов относительно нулевой шины источника l(),При поступлении на тактовый. вход триггера 12 ближайшего импульса последовательности стробирующих импульсов (фиг, 2, в) триггер

12 переходит в состояние 1 и остается в таком состоянии„ пока

Q» = 1 ° Если же 91 = О, то на

° Ъ-входе триггера 12 формируется сиг25

35.нал 0 и ближайшим импульсом последовательности стробирующих импульсов (фиг. 2, в) триггер 12 переводит- ся в состояние 0 . Таким образом, состояние каждого триггера 12, гальванически разделенного с корпусом reиератора, определяет ся состоянием со- ответствующего разряда запоминающего устройств а 3. обеспечивает малую параэитную -емкость между гальванически развязанными цепямими . Последн ее т акж е обеспечив ается тем, что могут быть использованы импульсные трансформаторы с паразитной емкостью не более 1 пф так как через них передаются импульсы малой длит ельн ости, Таким образ ом, предл агаемый функциональный генератор поз-. воляетет по сравнению с прототипом обеспечить гальваническое разделение вы— ходных цепей, что существенно расширяет область его использования.

65

Поскольку у предлагаемого функцио- g5 нального генератора питание гальванически развязанным с корпусом напряжения требуется для преобразователя

5 и триггер 12, входящих в состав блоков 4 разделения, то следовательно, мала необходимая мощность источника

10, Малое количество элементов, гальванически развязанных с корпусом, °

Формула изобретения

1. Функциональный генератор, со держащий выходной цифроаналоговый преобраэов атель и генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к счетному входу счетчика, соединенного поразрядными выходами с адресными входами постоянного запоминающего устройства, отличающийся тем, что, с целью расширения области использования функционального генератора эа счет обеспечения гальваничес кой раз в яз ки его выходных цепей и корпус а, в функциональный генератор дополнительно введены блоки импульсного гальванического разделения, количество которых равно числу разрядов выходного постоянного запоминающего устройства, формирователь стробирующих импульсов и источник гальванически развязанного с корпусом напряжения, подключенный выходными шинами к питающим шинам цифроаналогового преобразователя и блоков импульсного гальванического разделения, причем каждый блок импульсного гальванического разделения соединен первым входом с соответствующим выходом постоянного запоминающего устройства, вторым входом — с первым выходом формирователя стробирующих импульсов, третьим входом — с вторым выходом формирователя стробирующих импульсов,. четвертым входом — с нулевой вы.одной шиной источник а гальв анически аэвязанного напряжения и с третьим выходом формирователя стробирующих импульсов, а выходом — с входом соответствующего разряда цифроаиалоговога преобразователя, причем вход формирователя стробирующих импульсов подключен к выходу генератора тактовых импульсов.

?. Генератор по п.1„о т л и ч аю щ и и с я тем, что кажвый блок импульсного гальванического разделения с одержит импульсный трансформатор, триггер и элемент И, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым входами блока импульсного . гальванического разделения, а выход подключен через первичную обмотку импульсного трансформатора к корпусу генератора, причем триггер соединен выходом и тактовым входом соответственно с выходом и третьим входом блока импульсного гальванического разделителя, а Э -вход триггера подключен через вторичную обмотку импульсного трансформатора к четвертому входу блока импульсного гальванического разделения, 3, Генератор по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что формирователь стробирующих импульсов со держит элементы И, элементы задержки

765820 фиг.! иг

ВНИИПИ Заказ 6511/46 Тираж 751 Подписное филиал ППП"Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 и импульсМый трансформатор, причем первый вход первого элемента И, соединенного выходом с первым выходом формирователя стробирукнцих импульсов, подключен к входу формирователя стробирующих импульсов и к входу первого элемента задержкиф соединенного выходом с первыми входами второго элемента И, и с входом второго элемента задержки, выход которого подключен к входу третьего элемента задержки и к второму входу второго элемента И, соединеннбго:выходом через первичную обмотку импульсного трансформатора с корпусом генератора, причем выход третьего элемента задержки.подключен к второму входу первого элемента

И, а вторичная обмотка импульсного трансформатора соединена с вторым и третьим выходами, формирователя стробирующих импульсов.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское сЯидительство СССР по заявке 2492853/18-24, кл. Я 06 J 3/00, 1977.

2. Авторское свидительство СССР по заявке 2592311/18-24, кл. G 06 J 3/00, 20.03.78.

3."EIektronik" 93, 1976, с. 92-96 (прототип) .