Цифровой генератор гармонических колебаний

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реснублик

{uji 873382 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 29. 11. 79 (21) 2845407/18-09 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.81. Бюллетень 89 38

Дата опубликования описания 15. 10. 81 (51) М. Кл.з

Н 03 В 19/00

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытий (53) УДК 621.373. . 42 (088. 8) (72) Авторы изобретения (71).Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ PEHEPATOP ГАРМОНИЧЕСКИХ кОлеБАний

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться в цифровой измерительной технике при построении прецизионных программируемых генераторов синусоидальных колебаний.

Известен цифровой генератор гармонических колебаний, содержащий генератор импульсов и реверсивный счет» чик, постоянное запоминающее устройство, цифро-аналоговый преобразоватеЛь, блок управления, вычислительные блоки, делитель частоты и регистры сдвига 11 1.

Однако точность известного гене- 15 ратора невысока, а постоянное запоминающее.устройство очень сложно

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является цифровой генератор гармонических коле, — 20 баний, содержащий последовательно соединенные генератор счетных импульсов, ключевой блок, делитель длины участков аппроксимации,, pesepсивный счетчик числа участков ап- 25 проксимации и дешифратор, выход которого соединен с входами двух иден тично выполненных каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные шифратор, вентиль,пер- 30 вый элемент ИЛИ, распределитель импульсов, второй элемент ИЛИ и реверсивный счетчик результата, последовательно соединенные делитель аргу- мента и счетчик аргумента, а также блок реверса и управляемый делитель, при этом .выход. ключевого блока.соединен также с входами делителя аргумента и управляемого делителя, выход которого соединен с другим входом вен- тиля каждого из каналов, выход блока реверса соединен с управляющим входом распределителя импульсов каждого нз каналов и с управляющим входом реверсивного счетчика числа участков аппроксимации, выход которого соединен также с входом блока реверса,а другие входы вторых элементов ИЛЙ первого и второго каналов соединены с другими выходами распределителей импульсов соответственно второго и первого каналов (2).

Однако цифровой генератор имеет узкий диапазон выходных частот и не обеспечивает генерирования непрерывных гармонических колебаний.

Цель изобретения — обеспечение генерирования непрерывных гармонических колебаний при одновременном . расширении диапазона выходных частот.

873382

Для этого в цифровой генератор гармонических колебаний введены счетчик квадрантов, блок управления и последовательно соединенные блок начальной установки фазы и блок сравнения кодов, другой вход которого соединен с выходом счетчика аргумента и с входом счетчика квадрантов, выход которого соединен с управляющим входом счетчика аргумента,а также, в каждый канал введены последовательно соединенные блок потенциально-импульсных ключей и цифро-аналоговый преобразователь, при этом выход блока сравнения кодов соединен с управляющим входом блока потенциально-иЭлульсных ключей каждого из каналов, первый вход блока управления соединен с выходом реверсивного счетчика результата и с входом блока потенциально-импульсных ключей первого канала, второй вход - с выходом реверсивного счетчика результата и с входом блока потенциальноимпульсных ключей второго канала,первый выход — с объединенными управляющими входами цифро-аналогового преобразователя первого канала и реверсивного счетчика результата второго канала, а второй выход - а объединенными управляющими. входами цифро-аналогового преобразователя второго канала и реверсивного счетчика результата первого канала.

На чертеже представлена структурная электрическая схема.предложенного цифрового генератора.

Цифровой генератор гармонических колебаний содержит генератор 1 счетных импульсов, ключевой блок 2, делитель 3 длины участков аппроксимации, реверсивный счетчик 4 числа участков аппроксимации, дешифратор

5; два канала б состоящих из шифра торов 7 и 8„вентилей 9 и 10 первых и вторых элементов NIH 11 и 12, 13 и

14 распределителей 15 и 16 импульсов, реверсивных счетчиков 17 и 18 результата, блоков 19 и 20 потенциально-импульсных ключей, цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП) 21 и 22, делитель 23 аргумента, счетчик 24 аргумента, блок реверса 25, управляемый делитель 26, счетчик

27 квадрантов, блок 28 управления, блок 29 начальной установки фазы и блок 30 сравнения кодов.

Устройство работает следующим обозом. фри подаче сйгнала ключевой блок

2 открывается и импульсы с выхода генератора 1 поступают на входы делителей 3,23 и 26. Через делитель 23, число-импульсный эквивалент переменной Х поступает в счетчик 24. Через делитель 3 импульсы поступают в реверсивный счетчик 4,с>выходы которого через дешифратор 5 управляют шифраторами 7 и 8, задающими угловые

5

60 коэффициенты аппроксимирующих отрезков при помощи вентилей 9 и 10. Далее проходя по каналам 6, кодо-импульсные .значения фунций Y = sinX u Y = cosX поступают на ЦАП 21 и 22.

При переполнении реверсивного счетчика 4 блок реверса 25 изменяет направление счета, и переключает выходы.распределителей 15 и 16,угловые коэффициенты при этом с выходоВ шиф-. раторов 7 и 8 задаются в обратной последовательности.

В начальный момент с блока 30 сни мается управляющий сигнал, который удерживает потенциально-импульсные ключи блоков 19 и 20 в закрытом состоянии до тех пор, пока значение начальной фазы колебаний, заданной в кодо-импульсной форме, в блоке 29 не сравняется со значением аргумента, поступающего на второй вход блока

30 с выхода счетчика 24.

Для непрерывной работы цифрового генератора блок 28 выдает управляющие сигналы на реверсивные счетчики

17 и 18 и ЦАП 21 и 22, Как только значение функции

Y sin X, поступающее на первый вход блока 28 равно плюс единице, блок

28 выдает по первому входу управляющий сигнал, который производит реверс реверсивного счетчика 17 и меняет знак (полярность) выходного напряжения ЦАП 22. При этом реверсивный счетчик 17, работавший на сложение, после реверса работает на вычитание, а выходное напряжение, будучи положительным, после реверса меняет полярность на противоположную.

Когда значение функции Y = sin Х, поступающее с выхода реверсивного счетчика 17 на первый вход блока 28, равно минус единице, блок. 28 по первому выходу выдает управляющий сигнал на смену знака (полярности) выходного напряжения ЦАП 22. В этом случае реверсивный счетчик 17 после реверса работает на сложение, а выходное напряжение ЦАП 22 положительное.

Аналогичным образом генератор работает, когда значение функции

Y = cos Х поступает с выхода реверсивного.счетчика 18 на второй вход блока 28.

Таким образом предлагаемый цифровой генератор дает воэможность непрерывного воспроизведения тригоно-, метрических функций синуса и ко(:ину-. са в широком диапазоне частот путем изменения счетных импульсов, поступающих с выхода генератора, что поз- . воляет применить его в цифровой измерительной технике при построении прециэионных программируемых генераторов синусоидальных колебаний.

Формула изобретения цифрувой генератор гармонических колебаний, содержащий последовательно

873382 соединенные генератор счетных импульсов, ключевой блок, делитель дли ны участков аппроксимации, реверсивный счетчик числа участков аппроксимации и дешифратор, выход которого соединен с входами двух идентично выполненных каналов, каждый из .которых содержит последовательно соединенные шифратор, вентиль, первый,элемент HJ!H, распределитель импульсов, второй элемент ИЛИ и. реверсивный счетчик результата, последовательно соединенные делитель аргумента и счетчик аргумента, а также блок реверса и управляемый делитель, при этом выход ключевого блока соединен также с входами делителя аргумента и управляемого делителя, выход которого соединен с другим входом вентиля каждого из каналов, выход блока реверса соединен с управляющим входом распределителя импульсов каждого из каналов и с управляющим входом реверсивного счетчика числа участков аппроксимации, выход которого соединен также с входом блока реверса, а другие входы вторых элементов ИЛИ первого и второго каналов соединены с другими выходами распределителей импульсов соответственно второго и первого каналов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения генерирования непрерывных гармони ческих колебаний при одновременном расширении диапазона выходных частот, введены счетчик квадрантов,блок управления и последовательно соединенные блок начальной установки фазы и блок сравнения кодов, другой вход которого. соединен с выходом счетчика аргум нта и с входом счетчика квадрантов, выход которого соединен с управляющим входом счетчика аргумента, а также в каждый канал введены последовательно соединенные блок отенциально-импульсных ключей и цифроаналоговый преобразователь, при этом выход блока сравнения кодов соединен с управляющим входом блока потенциально-импульсных ключей каждого из каналов, первый вход блока управления соединен с выходом реверсивного счетчика результата и с входом блока .потенциально-импульсных ключей первого канала, второй вход. — с выходом реверсивного счетчика результата и с входом блока потенциально-импульсных ключей второго канала,-.йервый выход20 с объединенными управляющими входами цифра-аналогового преобразователя первого канала и реверсивного счетчика результата второго канала, а второй выход — с объединенными управд5 ляющими входами цифро-аналогового преобразователя второго канала и реверсивного счетчика результата первого канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 656181, кл. Н 03 В 19/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

9 714410, кл. G 06 F 15/34, 1977 (прототип).

873382

Составитель Е,. Любимова

Редактор R. Доровюнко Теиред А,Ьч Корректор Н. Стец

Ю ЮФВ Э Ф е авек ее е » ЮЮ Ф «

Заказ 9069/82 Тираж 991 Подписное

ВНИИПК Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4