Двухканальный генератор гармонических колебаний Советский патент 1984 года по МПК H03B19/12 

И юбретеиие относится к радиотехнике, в частности к контрольно-измер тельной технике, и может быть исполь зовано для формирования гармонически колебаний,когда необходимо формировать два гармЪи1П1еских сигнала, сдви нутых на угол, равный Э- /2. Известен двухканальньм генератор гармонических колебаний, содержащий тактовый генератор с элементом И, а в каждом из каналов - счетчик и цифроамалоговый преобразователь til. Однако в генераторе не достигается необходимая точность в установке фазы между каналами. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является двухканальный генератор гармонически колебаний, содержащий тактовый генератор, первьй и второй каналы, кажды из которых содержит последовательно соединенные счетчик, элемент ИСКПЮЧА КХЦЕЕ ИЛИ и делитель частоты с переменным кЬэффициентом деления, цифроаналоговый преобразователь, сигнальный и опорньш входы которого соедине ны соответственно с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выходом блока переключения полярности, при этом сигнальные входы делителей частоты с переменным коэффициентом деления каждого из каналов объединены и подключены к выходу тактового генератора, а вход сброса счетчика первого канала соединен с шиной сброса 21. Однако в известном двухканальном генераторе гармонических колебаний возникают искажения сигнала при пере ходе синусоиды и косинусоиды через нуль в момент изменения полярности сигнала на входе цифроаналогового преобразователя. Цель изобретения - уменьшение искажений выходных сигналов. Поставленная цель достигается тем что в ДБухканаль гом генераторе гармо нических колебаний, содержащем такTOBbut геиеро10р, первый и второй каналы, л аждый из которых содержит пос ледовательно соединенные счетчик, . ллемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ Ш1И и делитель частоты с переменным коэффициентом деления, цифроаналоговьп1 преобразова тель, сигнальный и опорный входы которого соединеЕ Ь соответственно с .рыходом элемента ИСКПЮЧМЩЕЕ ИЛИ и выходом блока переключения полярност при этом сигнальные входы делителей частоты с переменным коэффициентом деления каждого из каналов объединены и подключены к выходу тактового генератора, а выход сброса счетчика первого канала соединен с шиной сброса, в каждом из каналов между выходом счетчика и входом блока переключения полярности введен триггер, а также введе 1ы последовательно соединенные формирователь коротких импульсов и элемент ИЛИ, второй вход которого объединен с другим входом триггера первого канала и подключен к шине сброса, вход формирователя коротких импульсов соединен с выходом.триггера первого канала, входы сброса делителей частоты с переменным коэффициентом деления каждого из каналов, входы сброса счетчика и триггера второго канала объединены и подключены к выходу элемента ИЛИ, а выходы делителей частоты с переменным коэффициентом деления первого и второго каналов соединены с сигнальными входами счетчиков соответственно второго и первого каналов. На чертеже представлена структурная электрическая схема двухканального генератора гармонических колебаний. Генератор содержит тактовьп генератор 1, первьй канал 2, второй канал 3, в каждом из каналов - делитель 4 частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД), счетчик 5, элемент ИСЮБОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 7, блок 8 переключения полярности, триггер 9, формирователь 10 коротких импульсов, элемент ИЛИ 11 и шину 12 сброса. Генератор работает следующи 1 образом. С выхода тактового генератора 1 равномерная пос:гедовательность импульсов поступает одновременно на сигнальные входы ДПКД 4 первого и второго каналов 2 и 3. Б исходном состоянии после подачи сигнала по шине 12 сброса на всех поразрядных выходах счетчиков 5 устанавливается нулевой код. Этот код поступает на входы элемента ИСШОЧАЮШЕЕ ИЛИ 6 каждого из каналов. На выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 первого канала 2 присутствует нулевой код, так как на вторые входы этого элемента поступает нулевой сигнал с выхода старшего разряда счетчика 5. На выходе элемента ИСЮТЮЧАЩЕЕ ИЛИ 6 второго канала 3 присутствует еди-;.

KH4i(.iv КПД, так как на иторые входы Лого элемента поступает единичный сигнал с выхода старшего разряда счетчика 5. В результате на выходе ДПКД 4 второго канала 3 формируется последовательность импульсов, поступающая на сигнальный вход счетчика 5 первого канала 2. Указанная последовательность импульсов поступает с максимальной частотой с последующим убыванием, так как значение кода на вькоде элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 второго канала 3 снижается. На сигнальном входе счетчика 5 второго канала 3 фор даруется последовательност импульсов с возрастающей частотой, так как код, поступающий на управляющие входы ДПКД 4 первого канала 2, изменяется 6т нулевого значения до единичного. Соответственно с кодом с выходов элементов ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ изменяется аналоговый сигнал на выходе ЦА11 7. Полярность выходных сигналов формируется по выходным сигналам триггера 9.

После изменения сигнала старшего разряда счетчика 5 первого канала 2 с нуля на единицу код на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 изменяется от единичного значения до нулевого. Код на других входах ДПКД 4 второго канала 3 возрастает от нулевого значения до единичного соответственно, и выходно аналоговый сигнал ЦДЛ 7 второго канала 3 возрастает от нулевого значения до максимального.

При изменении сигнала с выхода триггера 9 с первого канала 2 с нуля на единицу происходит переключение в блоке 8 переключения полярности и на

вход МАП 7 nocryruitT мицччччич (хь)ный сигнал Оу, . При -«том IM иычоде ЦАП 7 формируется отрицмтсльнлн полуволна сипусоилалы.ого счспала. Одновременно от сигнала с выхода триггера 9 первого канала 2 формирователь 10 коротких импул{.сор вырлбатывает импульс сброса, который проходит через логический элемент ИЛИ 1 на оба ДПКД 4, счетчик 5 и триггер 9 второго канала 3. Этим импульсом устраняются временные рассогласования в работе каналов.

Так как коммутация опорных напряжений .блоками 8 переключения полярности осуществляется io к)алрптурным прямоугольным сигналам от триггеров 9, а цифровой сигнал, соответствующий синусоиде и косинусоиде, формируется после преобразования в элементе ИСКПЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, то в двухканальном генераторе осуществляется компенсация запаздывания коммутации опорных напряжений блоком 8 переключения полярности. Это приводит к устранению импульсных помех в выходных аналоговых сигналах в моменты изменения знака гармонических колебаний, что позволяет повысить точность

формирования колебаний.

I

В предложенном генераторе снижаются искажения выходных сигналов в экстремальных точках и при переходе через нуль за счет введения формирователя коротких импульсов, элемента ИЛ и триггеров. Кроме того, повышается быстродействие и формируются гармонические колебания с фазовым сдвигом 90 в широком диапазоне частот.

tfesut f

9 5

f

. t

ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕГСКИХ КОЛЕБАНИЙ, содержащий тактовый генератор, первьй и второй каналы, каждый из которых содержит .последовательно соединенные счетчик, .элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и делитель частоты с переменным коэффициентом деления, цифроаналоговый преобразователь, сигнальный и опорный входы которого соединены соответственно с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выходом блока переключения полярное-, ти, при этом сигнальные входы делителей частоты с переменным коэффициентом деления каждого из каналов объединены и подключены к выходу тактового генератора, а вход сброса счетчика первого канала соединен с шиной сброса, отличающийся тем, что, с целью уменьшения искажений выходных сигналов, в каждом из каналов между выходом счетчика и входом блока переключения полярности введен триггер, а также введены последовательно соединенные формирователь коротких импульсов и элемент ИЛИ, второй вход которого объединен с другим входом триггера первого канала и подключен к шине сброса, вход формирователя коротких импульсов соединен с выходом § триггера первого канала, входы сброса делителей частоты с переменньм ко(Л эффициентом деления каждого из каналов, входы сброса счетчика и триггера второго канала объединены и подключены к выходу элемента ИЛИ, а выходы делителей частоты с переменным коэффициентом деления первого и второго каналов соединены с сигнальными входами счетчиков соответствен;& эо но второго и первого каналов. U1 со