Устройство для формирования квадратурных гармонических колебаний

 

(72) Авторы изобретения

М.B. Мин, Т.Э. Парве и Т.А. Пунгас (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО. ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

КВАДРАТУРНЫХ ГАРМОНИЧЕСКИХ .

КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к установкам формирования квадратурных колебаний.

Известно устройство, для формирования квадратурных гармонических колебаний, содержащее задающий генератор, генератор параллельно формируемых функиий Уолша и блоки взвешенного суммиро. ванин jif .

Известно также устройство для формирования квадратурных гармонических, колебаний, содержащее источник опор ного напряжения, переключатель квадРантов, фоРмиРователь управляющ го кода и два кодоуправляемых масштабных пре образователя (2J .

Общим недостатком известных уст ройств является сложность и пониженная точность задания фазового сдвига между выходными сигналами.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для формирования

2 квадратурных гармонических колебаний, содержащее два кодоуправляемых масштабных преобразователя, первый из которых соединен сигнальным входом с выходом первого переключателя полярности, а каждым j -ым (1 « < 6 Ф, где foal - количество разрядов управляющего мода) прямым управляющим входом - с -ым прямым управляющим выходом формирователя управляющих прямоугольных импуль-, сов. подключенного входом к выходу тактового генератора, первым знаковым выходом - к управляющему входу первого переключателя полярности, а вторым знаковым выходом - к управляющему sxoду второго переключателя полярности, сиг нальный вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения и с сигнальным входом первого переключателя полярности, а выход - с сигнальным входом второго кодоуправляемого масштабного преобразователя, причем выходы кодоуправляемых масштабных преобразователей являются выходами устройства, mw

3 955 дый ) -ый (1 ф ) N ) инверсный управ ляюший вход второго кодоуправляемого масштабного преобразователя подключен к (п - +1)-му инверсному управляю щему выходу формирователя управляющих прямоугольных импульсов и к (N - ) +

+1 )-му инверсному управляющему входу первого кодоуправляемого масштабного преобразователя, а каждый у -ый пря мой управляющий вход второго кодоуправ-.iO ляемого масштабного преобразователя соединен с (N- +1)-ым прямым управляющим выходом формирователя управляю ших прямоугольных импульсов 3 .

Недостатком такого устройства является пониженная точность задания фазового сдвига между выходными сигналами, что обусловлено несовпадением моментов времени переключения кодоуправляемых масштабных преобразователей из за не» щ совпадения моментов времени подачи на их управляющие входы сигналов с прямых и инверсных выходов формирователя управляющих импульсов.

Пель изобретения - повышение точности задания фазового сдвига между выходными сигналами.

1

С атой целью в устройстве для формирования квадратурных гармонических колебаний, содержащем два кодоуправляемых масштабных преобразователя, первый из которых соединен сигнальным входом с выходом первого переключателя

norrspeocra, ) йжО м i ым (1 1 m), где rn - количество разрядов управляюще-З го кода) прямым управляющим входоме с -ым прямым управляющим выходом формирователя управляющих прямоуголь ных импульсов, подключенного входом к выходу .тактового: генератора, первым, знаковым выходом - к управляющему входу первого переключателя полярности, а вторым знаковым выходом - к управляющему входу второго переключателя полярности, сигнальный вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения и с сигнальным входом первого переключателя полярности, а выход - с сигнальным входом второго кодоуправляемого масштабного преобразователя, причем выходы кодоуправляемых масштабных преобразователей являются выходами устройства, каждый f ый (1 = ) 4 м ) инверсный управляющий вход второго кодоуправляемого масштабного преобразовате-.И ля подключен к (Al - g +1)-му прямо му управляющему выходу формирователя управляющих прямоугольных импульсов.

109 . ф

На фиг. 1 показана блок-схема устройства для случая Ф 3; на фиг. 2N временные диаграммы работы.

Устройство для формирования квадратурных гармонических колебаний сойержит два кодоуправляемых масштабных пре образователя 1 и 2, первый из которых соединен сигнальным входом с выходом первого переключателя 3 полярности, а каждым -ым (1 " < Ô, me tA -3 - 1 количество разрядов управляющего кода) прямым управляющим входом» с 1 «bIM прямым управляющим выходом формирователя 4 управляющих прямоугольных импульсов (на блок-схеме первый, второй и третий прямые управляющие выходы формирователя 4 обозначены как 5 - 7).

Формирователь 4 подключен входом к выходу тактового генератора 8, пер» вым знаковым выходом 9 - к управляющему входу первого переключателя 3 полярности, а вторым знаковым выходом

10 - к управляющему входу второго переключателя 1 1 полярности. Переключатель

11 соединен сигнальным входом с выхо-дом источника 12 полярного напряжения и с сигнальным входом переключателя 3, а выходом - с сигнальным входом второго кодоуправляемого масштабного преобразователя 2 .

Преобразователь 2 подключен каждым

-ым (1 < j и Ю ) инверсным управляющим входом к (٠— ) +1)-му прямому управляющему выходу формирователя 4, Выходы преобразователей 1 и 2 являются выходами устройства. Первый преобразователь 1 может быть выполнен, например, на четырех параллельно включенных цепях, одна из которых содержит резистор 13, а остальные содержат соответственно резисторы 14 — 1 6 и управляемые ключи, выполненные на полевых транзисторах 1 7 - 1 9 с каналами И -типа. Второй преобразователь 2 может быть выполнен аналогично на четырех параллельно включенных цепях, одна из которых содержит регистор 20, а остальные содержат соответственно резисторы 21 - 23 и управляемые ключи, выI полненные на полевых транзисторах 2426 с каналами Р -типа. Величины сопротивлений резисторов 20 - 23 равны величинам сопротивлений соответствующих резисторов 13 - 16.

Работа устройства происходит следуи щим образом

Импульсы с выхода тактового генератора 8 поступают на вход формировата

5 9551 пя 4, на первом знаковом выхода 9 которбго формируется прямоугольный импульсный сигнал -(фиг. 2а), изменяющий свою полярность через равные промежутки времени, а на втором знаковом выходе. 5

10 - аналогичный сигнал (фиг. 2о }, но сдвинутый по фазе относительно сигнала на выходе 9 на 900. На первом 5, втором 6 и третьем 7 прямых управляющих выходах формирователя 4 образуются эна-1д копеременные прямоугольные сигналы (фиг. 2, 2 Z и 2 ) соответственно), час тата которых равна удвоенной чазтоте сигналов на выходах 9 и 10.

Непосредственно после момента переключателя сигнала на выходе 9 формироватепч 4 в положительную полярность, сигналы на его выходах 5 - 7 имеют отрипатепьную полярность, поэтому транзисторы 1 7 - 1 9 преобразователя 1 бу- 20 дут закрыты, а транзисторы 24 - 26 преобразователя 2 будут открыты, в результате чего сигнал на выходе преобразователя 1 определяется .сопротивлением резистора 1 3 и имеет максимальную И величину, а сигнал на выходе преобразою. тепя 2 определяется величиной сопротив лений параллельно включенных резисторов

20-23 и имеет максимальную величину.

Знаки сигналов на выходах преобраэо- 30 вателей 1 и 2 определяются соответствен но положениями переключателей 3 и 11 полярности, управляемых сигналами с выходов 9 и 10 формирователя 4.

Далее пои работе устройства нроисхо- З дит .последовательное отпирание ключей преобразователя 1 с одновременным последовательным запиранием ключей преобразователя 2 и наоборот, при соответствующих изменениях полярностей опорного напряжения, поступающего на сигнальные входы преобразователей 1 и 2 через переключатели полярности 3 и 1 1 .

При соответствующем выборе сопротивлений резисторов 13-16, 20»23 и промежутков времени между моментами из- менения знака сигналов на выходах 5-7.

9 и 10 формироватепя 4 сигналы на вы ходах преобразователей 1и 2 (фиг. 2, .

2)k) будут иметь форму ступенчатых си нусоид, сдвинутых . друг относительно . друга на 90.

При этом в отличие от прототипа бу дет обеспечена более высокая точность задания фазового сдвига между выходиы

М ми сигналами устройства, так как разность между моментами переключения кл1очей преобразователей 1 и 2 будет определяться только разностью между

09 6 временем отпирания и эапирания транзисторов, которая очень незначительна.

Так, при испопыовании кпючей на полевых транзисторах. с каналами rl -типа

КПЗОЗВ и на полевых транзисторах с каналами р -типа К504НТ18 разность между моментами одновременного переключения ключей преобразователей 1 и 2 будет составлять в среднем 2,6 нс. Эта величина в несколько раз меньше разности между моментами поступпения управляющих сигналов в прототипе с прямых и инверсных выходов формирователя управляющих прямоугольных импульсов, которая, в частности, дпя Д-трит

repos типа 155ТКЗ составляет 15 нс.

Формула изобретения

У стройство .для формирования квадратурных гармонических колебаний, содержащее два кодоуправпяемых масштабных преобразователя, первый из которых соединен сигнальным BKoAQM с выходом первого переключателя полярности, а каждым 1 -ым (1 -" 1 N, где Ill - копичество разрядов управляющего кода) прямым управпяющим входом - с < -м прямым управляющим выходом формироватеппя управляющих прямоугольных импульсов, подключенного входом к.выходу тактового генератора, первым знаковым выходомк управпяющему входу первого переключателя полярности, а вторым знаковым выходом - к управляющему входу второго переключателя полярности, сигнальный вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения и с сигнальным входам первого переключателя полярности, а выход - с сигнальным входам второго кодоуправпяемого масштабного преобразователя, причем выходы кодоунравпяемых масштабных преобразователей являются выходами устройства, о т и и ч а ющ е е с я тем, что, с пелью повышения точности задания фазового сдвига между выходными сигналами, каждый 3 -Й (1 — j п1 ) инверсный управляющий вход второго кодоуправпяемого масштабного преобразователя подключен к ((й - j +l.)му прямому управляющему выходу формирования управляющих прямоугольных импульсов.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ж 572801) кп. 5 06 G 7/22, 1976.

2. Патейт США Ж 3728719, кл. 340-327, опубпик. 1978.

3. Авторское свидетепьства СССР по заявке М 2149087/18-24, кл. С 06 С 7/22, 1975 (прототип).