Устройство для преобразования частоты колебаний симметричной треугольной формы Советский патент 1984 года по МПК H03K5/156 

со

ф1/г. f

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, для синтеза сигналов в диапазоне низких и инфраниэких частот.

По основному авт.св. №581576 известно устройство для преобразования частоты колебаний симметричной треугольной формы, содержащее последовательно соединенные устройство для смещения постоянного уровня и масштабирования, на вход которого поданы колебания симметричной треугольной формы, и управляемый инвертор, между входом устройства для смещения постоянного уровня и масштабирования и управляющим входом инвертора включены последовательно соединенные преобразователь колебаний симметричной треугольной формы в колебания прямоугольной формы и делитель частоты импульсов ij

Недостатком известного устройства являются ограниченные функционалные возможности его, так как он позволяет делать частоту входного сигнала лишь в.два раза.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем расширения значений коэффициента ,деления.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для преобразования частоты колебаний симметричной треугольной формы, содержащее последовательно соединенные устройство для смещения постоянного уровня и масштабирования, на вход которого поданы колебания симметричной треугольной формы, и управляемы инвертор, между входом устройства для смещения постоянного уровня и масштабирования и управляющим входом управляемого инвертора включены последовательно соединенные преобразователь колебаний симметричной треугольной формы в крлебания прямоугольной формы и делитель частоты импульсов, введены формирователь кодовых управляющих сигналов, кодовоаналоговый преобразователь, сумматор, формирователь управляющих сигналов, включенный между управляющим входом управляемого инвертора и выходами делителя частоты импульсов, выходы которого соединены с входами формирователя кодовых управляющих сигналов, а выходы последнего - с входами кодово-аналогового преобразователя, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом управляемого инвертора .

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства на фиг.2 - эпюры, поясняктаие работу схемы.

Устройство содержит последовательно соединенные устройство 1 для смещения постоянного уровня и масштабирования, на вход которого поданы колебав ия симметричной трёугольной формы, и управляемый инвертор 2, между входом устройства 1 для смещения постоянного уровня и масштабирования и управляющим входом управляемого инвертора 2 включены по0 следовательно соединенные преобразователь 3 колебаний симметричной треугольной формы в колебания прямоугольной формы и делитель. 4 частоты импульсов, формирователь 5

5 кодовых управляющих сигналов, кодово-аналоговый преобразователь 6, сумматор 7, формирователь 8 управляющих сигналов, включенный между управляющим входом управляемого инQ вертора 2 и выходом делителя 4 частоты импульсов, выходы которого сое динены также с входами формирователя 5 кодовых управляющих сигналов, выходы которого соединены с

5 входами кодово-аналогового преобразователя 6, выход которого соединен с первым входом сумматора 7, второй вход которого соединен с выходом управляемого инвертора 2.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства поступает последовательность импульсов треугольной формы (фиг.2а), которые в устройстве 1 для смещения постоян5 ного уровня и масштабирования преобразуются путем масштабирования по амплитуде и смещения по уровню в область положительного напряжения (фиг.26), а в преобразователе 3

0 колебаний симметричной треугольной формы в колебания прямоугольной формы - в последовательность прямоугольных импульсов с периодом равным периоду входного сигнала

5 (фиг.2в). Эти сигналы поступают на вход делителя 4 частоты, который представляет собой тригерную пересчетную цепочку, в которой происходит счет входных импульсов. Число

л счета определяется числом тригеров и количеством и местом заведения обратных связей в пересчетных цепочках. Количество разрядов задается в зависимости от числа преобразова ния частоты и определяется из усло ВИЯ , где N - число преобразования; п 1,2,3,..., - число разрядов делителя частоты. Кодовые импульсы с выхода каждого разряда поступают на соответствующие раз0 рядные входы формирователя кодовых управляющих сигналов. Для сигналы на разрядных выходах делителя частоты представлены на фиг.2в,г,д. Эти кодовые сигналы через.формиро5 ватель 5 кодовых управляющих сигналов поступают на разрядные входы кодово-аналогового преобразователя где формируется напряжение, равноме но квантованное по уровню и представляемое аппраксимированное напряжение треугольной формы (Фиг.2е преобразователь в течение первой половины каждого периода формируемого сигнала работает в режиме пря мого кода преобразования, а в течение второй половины периода формируемого сигнала работает в режиме обратного кода преобразования. Управление кодом преобразования осу ществляет:ся сигналом (фиг.Зе), формируемым в формирователе 5 кодовых управлякяцих сигналов от импульсов последнего разряда делителя 4 частоты . Управляемый инвертор 2 предназна чен для формирования сглаживающего напряжения (фиг.2з) из сторон треугольных импул-ьсов, поступающих на его первый вход с выхода устройства 1 для смещения постоянного уровня и масштабирования. Сглаживающее напряжение формируется на основе инвертирования сторон треугольного импульса путем управления коэффициентом передачи управляемого инвертора. За время, каждого первого полупериода формируемого .сигнала Преобразователем б инвертируются вторые половины периодов, входного униполярного напряжения треуголь ной формы управляемого инвертора, за время каждого второго полупериода формируемого сигнала преобразоуч уу y. .XV /ч УУ X t вателем 6 инвертируются первые половины периода того же входного сигнала. Управление инвертированием осуществляется по второму входу формирователем 8 управляющих сигналов, который формирует из сигналов первого и последнего разрядов делителя 4 частоты управляющие сигналы (фиг.2ж). Кусочно-линейное сглгикивакяцее напряжение с выхода управляемого инвертора 2, кусочно-ступенчатое напряжение треугольной формы с выхода преобразователя 6 поступают соответственно на первый, второй входы сумматора, где эти напряжения алгебраически суммируются, в результате чего получается напряжение треугольной формы преобразованной частоты (фиг.2и). Таким образом, использование изобретения обеспечивает деление исходной частоты последовательности треугольных импульсов в любое целое число раз. На основе предлагаемого устройства легко достигается свипогенерирование спектров и повышается точность формирования сигнала треугольной формы, это объясняется тем, что с повьплением числа деления частоты крутизна сглаживающего сигнала уменьшается, легко достигается нелинейность 0,1%. При этом обеспечивается Генерация сигналов треугольной формы в области инфранизких частот 10 Гц и ниже с нестабильностью частоты менее 10.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТЫ КОЛЕБАНИЙ СИММЕТРИЧНОЙ ТРЕУГОЛЬНОЙ ФОР№Л по авт.св. 581576, отличающееся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем расширения значений коэффициента деления, в него введены формирователь кодовых управляющих сигналов, кодово-аналоговый преобразователь, сумматор/ формирователь управляющих ригналов, включенный между управляющим входом управляемого инвертора и выходами делителя частоты импульсов, выходы которого соединены с входами формирователя кодовых управляющих сигналов, а выходы последнего - с входами кодово-аналогового преобразователя, &ЫХОД которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом управляемого инвертора.

п п п п п п nt

П I-I

11

и