Генератор гармонических сигналов Советский патент 1983 года по МПК G06G7/22 

Изобретение относится к автоматик и вычислительной технике, в частност к инфранизкочастотным генераторам гармонических сигналов. . Известен генератор колебаний, содержащий интегратор, нелинейные элементы, переклю атель, блок управлени частотой, преобразователь, усилитель и резисторы. Данный генератор позволяет формировать гармонические колебания с воз можным остановом их при заданных зна чениях фазового угла ClTНедостатками генератора являются (значительная фазовая погрешность и ограниченные функциональные возможности из-за отсутствия останова, сброса и запуска колебаний в произвольные моменты времени. Известен также цифроаналоговый генератор гармонических сигналов, содержащий тактовый генератор, делитель частоты, реверсивный счетчик, блок управления, постоянное запомина ющее устройство, вычислительные блоки, регистры сдвига, блоки передачи кода и выходной , цифроаналоговый пре образователь С2Л Недостатком этого генератора гармонических сигналов являются ограниченные функциональные возможности, так как он не позволяет останавливать, сбрасывать и возобновлять формирование выходных сигналов -по задан ному фазовому углу или в произвольны моменты времени. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является гене ратор гармонических сигналов, содер кащий тактовый генератор и счетчик, выход которого подключен к ходу постоянного запоминающего устройства, соединенного выходом с цифровым входом цифроаналогового преобразователя выход которого является выходом ге- нератора гармонических сигналов, при чем выход тактового генератора подключен к входу счетчика 3. Недостатком известного генератора являются ограниченные функциональные возможности, поскольку он не позволя ет останавливать, сбрасывать и возоб новлять формирование выходных сигналов по заданному значению фазового угла (аргумента) или в произвольные моменты времени. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Цель достигается- тем, что в генератор гармонических сигналов, содержащий тактовый генератор и счетчик, выход которого подключен к входу постоянного запоминающего устройства, соединенииго выходом с цифровым входом цифроаналогового преобразователя,введены блок сравнения кодов ,регистр,элемент И и ИЛИ,триггер и ключи,первый из которых подключен сигнальным входом к выходу тактового генератора, управляющим входом - к выходу первого элемента И, а выходом - к входу счетчика, соединенного выходом с пёрвш входом блока сравнения кодов, подключенного вторым входом к выходу регистра, а выходом - к первому входу первого элемента ИЛИ, соединенного вторым входом с выходом второго ключа, а выходом - с первым входом триггера, подключенного выходом к первым входам первого и второго элементов И, а вторым входом - к выходу второго элемента ИЛИ, соединенного первым входом с выходом третьего ключа и с вторьм входом первого элемента И, а вторым входом - с выходом четвертого ключа и с вторым входом второго элемента И, подключенного выходом к управляющему входу пятого ключа, выход которого является выходом генет ратора гармонических сигналов, а сигнальные входы соединены соответственно с выходом цифроаналогового преобразователя и с шиной нулевого потенциала, причем второй третий и четвертый ключ подключены сигнальными входами к шине опорного напряжения. На .чертеже изобралсена блок-схема генератора гармонических сигналов. Генератор содержит тактовый генератор 1, счетчик 2, постоянное запоминающее устройство 3-, цифроаналогоJ)ЬIй преобразователь 4, шину 5 опорного напряжения,ключи б-10,триггер 11, регистр 12, блок 13 сравнения кодов, .первый 14 и второй 15 элемен Т1 ИЛИ, первый 16 и второй 17 э.лемен ты И. Выход тактового генератора 1 соединен с сигнальныг.1 входом первого ключа б, подключенного управляющим входом к выходу первого элемента И 16 ,а выходом - к входу счетчика 2. Выход счетчика 2 соединен с первым входом блока 13 сравнения и с входом постоянного запоминающего устройства 3, подключенного выходом к цифровому входу цифроаналогового преобразователя А, Блок 13 сравнения подключен вторым входом к выходу регистра 12, а выходом - к первому входу первого элемента ИЛИ 14, соединенного вторым входом с выходом второго ключа 7, а выходом - с первым входом триггера 11. Триггер 11 подключен выходом к первым входагл элементов И 16 и 17, а вторым входом - к выходу второго элемента ИЛИ 15, соединенного первым входом с выходом третьего 8 и с вторым входом первого элемента И 16, а вторым входом - с выходом четвертого ключа 9 и с. вторым входом второго элемента И 17. Выход элемента И 17 подключен к управляющему рходу пятого ключа 10, выход которого звляется выходом 18 генератора гармонических сигналов, а сигнальные ъхс ды соединены соответственно с выходом преобразователя 4 и с шиной нулевого потенциала. .Ключи 7-9 подключены сигнальными входами к шине 5 опорного напряжения.

Генератор гармонических сигналов работает следующим образом. В начальном состоянии ключи 6 и 10 замкнуты, а ключи 7 и 9 разомкнуты. Тактовый генератор 1 вырабатывает импульсы, поступающие через ключ. 6 на вход счетчика 2. Выходной код счетчика 2 представляет собой код гшреса постоянного запоминающего устройства 3, в котором хранятся коды дискретных отсчетов генерируемой функции. Эти коды последовательно считываются в преобразователь 4, ооушествляюощй преобразование их в аналоговый сигнал, поступаюишй через ключ 10 на выход 18 функционального генератора. При разомкнутом состоянии ключей 7-9 описанный процесс после каждого переполнения счетчика 2 циклически повторяется, обеспечивая воспроизведение на выходе периодических ( гармонических) сигналов.

В регистре 12 записывается код фазового угла, при котором необходимо осуществить сброс или останов выходных колебаний. С помсяцью блока 13 выполняется сравнение содержимого регистра 12 с текущим значением кода адреса счетчика 2. Если ключи 7 и 9 будут разомкнуты, а ключ 8 замкнут, то в момент совпадения кодов на входах блока 13 сравнения выходным сигналом блока 13 через элемент ИЛИ 14 триггер 11 переводится в единичное состояние. Выходной сигнал триггера 111 поступит на первый вход элемента И 16, на второй вход которого через замкнутый ключ 8 подается опорное напряжение. Элемент И 16 отпирается и своим выходным сигналом размыкает ключ 6, при этом выходной сигнал (на выходе 18) фиксируется в положении, соответствующем фазовому углу, код которого содержится в регистре 12 ( режим Останов). Если же предварительно будут разомкнуты ключи 7 и 8,

а ключ 9 замкнут, то после перехода триггера 11 в единичное состояние сработает элемент И 17 и своим выходным сигналом переключит ключ 10 в состояние, при котором выход 18 генераторов гармонических сигналов через ключ 1-0 будет соединен с шиной нулевого потенциала. Таким образом будет Осуществляться сброс выходных колебаний по заданному значению кода фазового угла (кода аргумента) . Занесение кода в регистр 12 может выполняться либо вручную посредством клав.шиного регистра ( не изображен), либо автоматически.

Режим останова или сброса выходных колебаний в произвольный момент времени рекомендуется следующим образом. Если ключ 9 разомкнут, а ключ 8 замкнут, то в момент замыкания ключа 7 посредством элемента ИЛИ 14, триггера 11 и элемента И 16 размыкается ключ 6, т.е. осуществляется режим останова выходных колебаний в произвольный момент времени (при этом содержимое регистра 12 задается равным нулю) . Если же ключ 8 разомкнут, а ключ 9 замкнут, то в момент времени замыкания ключа 7 посредством элемента ИЛИ 14, триггера 11, элемента И 17 и ключа 10 осуществляется сброс выходных колебаний путем заземления выг хода 18. С помощью элемента ИЛИ 15 осуществляется возврат триггера 11 в исходное состояние.

Таким образом, предлагаемый .генё ратор гармонических сигналов по сравнению с известным обладает более широкими функциональными возможностями за счет обеспечения режимов останова и сброса выходных колебаний позаданному значению кода аргумента или в произвольные моменты времени, что позволяет использовать изобретение для исследования широкого класса динамических объектов, например для исследования переходных процессов при наличии вынужденных гармонических колебаний и определении частотных характеристик многомерных механических систем методом многоточечного возбуждения.

ГЕЯЕРАТОР ГАРМОЯИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий тактовый генератор и счетчик, выход которого подключен к входу постоянного запоминающего устройства, соединенного выходом с цифровым входом цифроаналогового преобразователя, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены блок сравнения кодов, регистр, элементы И и ИЛИ, триггер и ключи, первый из которых подключен сигнальным входом к выходу тактового генератора; управляющим входом - к -выходу первого элемента И, а выходом - к входу счетчика, соединенного выходом с первым входом блока сравнения кодов, подключенного вторым входом к выходу регистра, а выходом - к первому входу первого элемента ИЛИ, соединенного вторым входом с выходом второго ключа, а выходом .- с первым входом триггера, подключенного выходом к первым входам первого и второго элементов И, а вторым входом - к выходу второго элемента ИЛИ, соединенного первым входом с выходом третьего ключа и с вторым входом первого элемента И, а вторым входом - с выходом четвертого ключа и с вторым входом второго эле(Л мента И, подключенного выходом к управляющему входу пятого ключа, выход которого является выходом гене- ратора гармонических сигнгшов, а сигнальные входы соединены соответственно с выходом цифроаналогового преобразователя и с шиной нулевого потенциала, причем второй, третий и четвертый ключи подключены сигнальными входами к шине опорного напряжения. ,