Генератор инфранизких частот Советский патент 1984 года по МПК H03K13/20 

Изобретение относится к импульсно технике и может быть использовано дл генерирования инфранизких частот. Известен генератор инфраниэких частот, содержащий задающий генератор, кольцевой счетчик импульсов, соединенный по тактовому входу с задающим генератором l. Недостатком устройства являются ограниченные функциональные возможности. . i Наиболее близким к изобретению яв ляется генератор инфранизких частот содержащий задающий генератор импульсов , выход которого соединен с тактовым входом кольцевого счетчика импульсов с II выходами, выход л -го разряда которого соединен с входом триггера, инверсный и прямой Выходы которого соединены соответственно с управляющими входами первого и второго аналоговых ключей, выходы ко торых соединены с входами сумматора, выход которого через аттенюатор соединен с входом фильтра низкой частоты, выход которого соединен с входом усилителя мощности, инвертор, выход которого соединен с входом первого аналогового ключа, а вход - с входом второго аналогового ключа 2. Недостатками известного устройств являются высокие нелинейные искажения, ограниченные функциональные воз можности. Целью изобретения является уменьшение нелинейных искажений и расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем что в генератор инфранизких частот, содержащий задакяций генератор импуль сов, выход которого соединен с тактовым входе кольцевого счетчика импульсов , выход ц-го разряда которого соединен с входом триггера, инверсный и прямой выходы которого соединены соответственно с управляющими входс1МК первого и второго аналоговых ключей, выходы которых соединены с входами сумматора, выход которого через аттенюатор соединен с входом фильтра низкой частоты, выход которого соединен с усилителя мощности, инвертор, выход которого соединен с входом первого аналогового ключа, а вход - с входс второго аналогового ключа, введены п-касксщный фазосдвигакяций элемент, муль,типлексор, источник синусоидального опорного напряжения, выход которого подключен к входу tt-каскадного фазосдвигающего элемента, выходы которого соединеныс соответствующими входами мультиплексора, выхода которого подключены к входу инвертора, а управляющие входа - к соответствующим выходам кдльцевого счегчика импульсов. На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - эпюры, поясняющие работу устройства. Устройство содержит задающий генератор 1 импульсов, выход которого соединён с тактовым входом кольцевого счетчика 2 импульсов, выходп-го разряда которого соединен с входом триггера 3, инверсный и прямой выходы которого соединены соответственно с управляющими входами первого и второго аналоговых ключей 4 и 5, выходы которых соединены с входами сумматора 6, выход которого через аттенюатор 7 соединен с входом фильтра 8 низкой частоты, выход которого соединен с входом усилителя 9 мощности, инвертор 10, выход которого соединен с входом первого аналогового ключа, а вход - с входом второго аналогового ключа,п -каскадный фазо.сдвигающий элемент 11, мультиплексор 12, источник 13 синусоидального опорного напряж,ения, выход которого подключен к входуп -каскадного фазосдвигающего элемента выходы которого соединены с соответствующими входгили мультиплексора, выходы которого подключены к входу инвертора, а управляющие в)соды - к соответствующим выходам кольцевого счетчика импульсов. Устройство работает следующим образом. Па вход кольцевого счетчика 2 импульсов поступают импульсы от задающего генератора 1 (фиг. 2е) . Сигналы ячеек кольцевого счетчика 2 импульсов управля|от электронными ключами, мультиплексора 12, поочередно включая их. При этом на выходах мультиплексора 12 ,соединенных вместе, поочередно появляются напряжения выходов П -каскадного фазосдвигающего элемента 11, напряжение на которые поступает с выходов источника 13 синусоидального опорного напряжения. Векторы напряжений, снимаемых между общей точкой и выходгиии каждого из каскадов фаэосдвигающего элемента 11, сдвинуты в сторону отставания следующим образен : вектор каждого следующего фазосдвигающего каскада отстает, от вектора предыдущего на угол Ц /п За время счета от единицы до ц вектор напряжения на выходе мультиплексора скачкообразно изменяет фазу от (фиг. 2) . Это ступенчатое напряжение через аналоговый ключ 5, который включен сигналом единица инверсного выхода триггера 3, через сумматор б, аттенюатор 7, фильтр 8 поступает на усилитель 9. После окончания и-ного такта счета триггер 3 переключается (фиг.2в,г). Теперь включен другой аналоговый ключ 4, а аналоговый ключ 5 выключен. За время очередного счета от (я-И)

до 2 на выходах мультиплексора 12 вновь формируется ступенчатое напряжение, скачкообразно изменяющее фазу от5/ндой . Это напряжение поступает на другой вход сумматора 6 и далее на выход через инвертор Ю и аналоговый ключ 4. инвертор дополнительно поворачивает фазу на угол и (фиг. 2д) Таким образом, за время счета от (п+1) до 2h фаза напряжения сумматора 6 изменяется от (и +у) до 2ii Следовательно за время счета от 1 ДО (2ft +1) фаза напряжения на выходе сулматора б изменится на 2 h в сторону отставания.

В процессе работы генератора происходит постоянное ступенчатое увеличение угла фазы отставания напряжения на выходе сумматора 6 от напряжения источника синусоидального опорного напряжения,т.е.вектор напря жения источника 13 синусоидального опорного напряжения дополнительно

вращается в сторону отставания с частотой, определяемой частотой следования импульсов задающего генератора 1 и количеством ячеек кольцевого счетчика 2 импульсов. Частота этого дополнительного вращения определяется отношением {,/2 где 1 - чАстота импульсов задающего генератора 1.

Результирующая частота напряжения на выходе генератора определяется выражением ipri,,--i,n где -час0

ы и«П

.-.« .vvv wxbCjrnA ИЯПОЯ

тота опорного синусоидального напряжения источника 13. Вьфажзние показывает, что выходное напряжение состоит из ступеней, число которых равно 5 io А поскольку частота пульсаций увеличена, то снижаются и нелинейные искажения формируемого напряжения, облегчается значительно фильтр низкой частоты..Устройство позволяет формировать не только сигнал инфра0низкой частоты, но и преобразовывать любой входной сигнал в сигнал с большей или меньшей частотой.

ГЕНЕРАТОР ИНФРАНИЗКИХ ЧАСТОТ содержащий задающий генератор импульсов, выход которого соединен с тактовым входом кольцевого счетчика импульсов, выход п го разряда которого соединен с входом триггера, инверсный и прямой выходы которого соединены соответственно с управляющими первого и второго аналоговых ключей, выходы которых соединены с входами сумматора, выход которого через аттенюатор соединен с входом фильтра низкой частоты, выход которого соединен с входом усилителя мощности, инвертор, выход которого соединен с входом первого аналогового ключа, а вход - с входом второго аналогового ключа, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений при одновременном расширении функциональных возможностей, в него введеныП каскадный фазосдвигающий элемент, мультиплексор, источник синусоидального опорного напряжения, выход которого подключен к входу ц -каскгшного фазосдвигающего элемента, выходы которого соединены с соответствующими входами мультиплексора, выходы которого подключены к входу инвертора, а управляющие входы - к соответст-1 вующим выходам разрядов кольцевого S счетчика импульсов.

/

Фиъ.}

A

I I I I I I I I f I I И I I I I Hi I

Фиё.2