Цифровой генератор гармонических сигналов Советский патент 1986 года по МПК H03B23/00 

ность перестройки зависит от номера замыкаемого УК в блоке . Наличие переноса в PC 12 позволяет плавно изменять частоту в диапазоне рабочих частот без дополнительных нажатий клаИзобретение относится к вычислительной и информационно-измерительной технике и может быть использовано для генерирования гармонических сигналов, для испытания широкого класса динамических систем.

Цель изобретения - уменьшение времени перестройки частоты.

На чертеже представлена структурная электрическая схема цифрового генератора гармонических сигналов.

Цифровой генератор гармонических сигналов содержит блок 1 управляемых ключей, мультиплексор 2, элемент И-НЕ 3, первый счетчик 4, инвертор 5, R5-триггер 6, дешифратор 7, регистр хранения 8, элемент совпадения 9,1 -триггер 10, коммутатор П, первый реверсивный счетчик 12, второй реверсивный счетчик 13, блок за пуска 14J цифровой компаратор 15, тактовый генератор 16, преобразователь код - частота 17, второй счетчик 18, блок постоянного запоминания 19, цифроаналоговый преобразователь 20, индикатор 21,

Цифровой генератор гармокгических сигналов работает следующим образом,

С помощью блока запуска 14 при включении питания формируется импульс, который з станавливает второй счетчик IB, первый и второй реверсивные счетчики 12 и 13 в нулевое состояние, а -триггер 10 в состояние . По окончании пускового импульса второй счетчик 18 начинает считать тактовые импульсы, вырабатываемые тактовым генератором 16, сигнал, возникающий на управляющем выходе второго счетчика 18, устанавливает KS - триггер 6 в нулевое состояние. Разрядность второго счетчика 18 выбирается в соответствии с соотношеьтем 2п, где h - число десятичных разрядов в устанавливаемом значении

виш управления. Дешифратор 7 и ЭС 9 исключают возможность перехода генератора в автоматического изменения частоты, когда ни один из пер - вых УК блока 1 не замкнут. 1 ил.

частоты. Если ни один из первых управляемых 2 П ключей не замкнут, то на выходе элемента И-НЕ 3 - логический 0, на выходе мультиплексора

2 тоже о, R5-триггер 6 устанавливается в состояние 1 и передним фронтом выходного сигнала R5 -триггера 6 в регистр хранения 8 заносится соответствунлцее состояние второго

счетчика 18, при этом не происходит изменения состояния первого и второго реверсивных счетчиков 12 и 13. Блок 1 управляемых ключей содержит 2 П ключей, предназначенных для ввода и перестройки частоты генерируемого сигнала, (2п+ 1)-й управляемый ключ для перевода устройства в режим установки граничного значения частопз при автоматическом свипировании,, (2 П 2)-и управляемый ключ для инициации режима автоматического свипирования. Управление зсемк управляемыми ключами осуществляется вpyчн пo посредством клавиш, располо.женньпс на .тшцевой панели устройства. УправоТяемые ключи, имеющие номер к и к + П , предназначены дЛя увеличения и, соответственно, уменьшения значения частоты генерируемого сигнала в к-ом десятичном разряде.

Рассмотрим дальнейшую работу устройства на следующем примере.

Предположим необходимо перестроить частоту генерируемого сигнала с

начального значения 0,0000 Гц до 3,0000 Гц. Для этого управляемый ключ, имеющий номер 5, замыкается, на пятом входе мультиплексора 2 и элемента И-НЕ 3 появляется сигнал

логического нуля. При достижении

вторым счетчиком 18 кода 0101, который является кодом адреса пятого управляемого ключа, на выход мультиплексора 2 появляется логический

О, который переводит S-триггер 6

в состояние записи этого кода 0101 в регистр хранения 8. Старший разряд регистра хранения 8 является знаковым и определяет направление счета в первом и втором реверсивных счетчиках 12 и 13. Младшие разряды регистра хранения 8 образуют код адреса изменяемого десятичного разряда значения частоты, содержащегося в первом реверсивном счетчике 12 По этому адресу посредством коммутатора 1I осуществляется загрузка пятой декады первого реверсивного счетчика 12 импульсами тактового генератора 16, Изменение состояния второго реверсивного счетчика 13 блокируется выходным сигналом инвертора 5. При появлении на индикаторе числа 3,0000 осуществляется размыкание управляемого ключа .номер 5. Частота загрузки задается исходя из возможностей оператора и составляет величину порядка 1-2 Гц.

В соответствии с установленным в первом реверсивном счетчике 12 кодом частоты на выходе преобразователя код - частота 17 формируется последовательность импульсов, частота которых пропорциональна установленному значению частоты генерируемого сигнала. Данная последовательность поступает на вход первого счетчика 4, на выходе которого формируется код адреса блока постоянного запоминания 19. В соответствии с этим кодом из блока постоянного запоминания 19 считываются коды отсчетов генерируемой гармонической функции, которые, в свою очередь, преобразуются в аналоговую форму при помощи цифроанало- гового преобразователя 20 и поступают на выход устройства.

Аналогичным образом устройство работает при перестройке частоты в любом из десятичных разрядов. Кроме этого, возможно плавное изменение частоты в диапазоне рабочих частот без дополнительньгх нажатий клавиш управления. Это достигается Благодаря наличию переноса в первом реверсивном счетчике 12, причем дискретность перестройки зависит от номера замыкаемого управляемого ключа в блоке управляемых ключей 1. Работа устройства в режиме автоматического изменения частоты в заданных пределах.

Для работы в этом режиме необходимо установить граничное значение

11846

частоты генерируемого гармонического сигнала. При этом замыкается управляемый ключ (2п + 1) и посредством инвертора 5 осуществляется бло- кировка первого реверсивного счетчика 12 и разрешается загрузка во второй реверсивный счетчик 13 граничного значения частоты с помощью первых (2п) управляемых ключей, описанным

JO образом. Окончание процесса занесения граничного значения частоты генерируемого сигнала во второй реверсивный счетчик 13 выявляется индикатором 21, после этого управляемый

15 ключ (2п + 1) возвращается в исходное состояние. Исходное значение частоты генерируемого сигнала содержится в первом реверсивном счетчике 12. При замыкании (2ц + 2)-го управ-.

2Q ляемого ключа на С -входе -триггера 10 появляется логический О. При замыкании любого из первых 2 управляемых ключей соответствующее содержимое второго счетчика 18 по перед25 нему фронту выходного сигнала RS- триггера 6 заносится в регистр хранения 8. Одновременно посредством дешифратора 7 и элемента совпадения 9 осуществляется установка D-триггера

jg 10 в нулевое состояние. Второй счётчик 18 останавливается. В соответствии с кодом адреса, хранящимся в регистре хранения 8, посредством коммутатора 11 осуществляется изменение состояния первого реверсивного счетчика 12. Текущий код частоты, содержащийся в первом ре15ерсивном счетчике 12, сравнивается посредством цифрового компаратора 15 с кодом граничного значения частоты, хранящимся во втором реверсивном счетчике 13. При ра венстве этих кодов f-триггер 10 возвращается в исходное состояние, процесс автоматического свипирования заканчивается. Дешифратор 7 и элемент совпадения 9 предназначены для исключения возможности перехода ге- нератора в режим автоматического изменения частоты, когда ни один из

первых 2 п управляемых ключей не 50 замкнут.

Формула изобретения

Цифровой генератор гармонических 55 сигналов, содержащий последовательно соединенные тактовый генератор, преобразователь код - частота, первый счетчик, блок постоянного запо35

40

5

инaния и цифроаналоговый преобразователь, индикатор и блок запуска, при этом тактовъй вход цифроаняло- гового преобразователя подключен к выходу тактового генератора,,, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени перестройки частоты, в него введены блок управляемых ключей, состоящий из (2п + 2) управляемых ключей, где И количество десятлчных разрядов в устанавливаемом значении частоты генерируемых сигналов, последовательно соединенные мультиплексор,, R5-TpHrrepj регистр хранения, первый реверсивный счетчик и цифровой компаратор, последовательно соединенные дешифратор, элемент совпадения И-триггер и второй счетчик, последовательно соединенные инвертор и второй реверсивный счетчик, элемент И-НЕ, а также коммутатор, выходы которого подключены к соответствующим поразрядным счетным входам первого и второго реверсивных счетчиков, при этом тактовые входы второго счетчика и комт утатора подключены к выходу тактового генератора, первые установоч1-1ые входы второго счетчика D-триггера, первого и второго реверсивных счетчиков подключены к выходу блока запуска, первый вход цифрового компаратора объединен с вторым входом преобразователя код частота и с первым входом индикатора, второй вход цифрового компаратора подклюСоставитель Н.Чеканова Редактор Л.Авраменко Техре;; О.ВаигишинаКорректор В.Бутяга

Заказ 649/59Тираж 818 Тодпис ое

ВНИШИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. ц/5

Филиал mm Патент, г. Ужг ород, ул. Проектная, 4

to

15

П8А6fe

чен к выходу второго реверсивного счетчика и к второму входу индикатора, а выход цифрового компаратора подсоеди}1ен к втором установочному г, входу Л-триггера,, информационный выход второго счетчика соединен с адреснь ми входами мультиплексора и регистра хранения и с входом дешифратора, с первого по 2п -и вход элемента И-НЕ объединены соответственно с первого по 2 h-и входами мультиплексора и подключень к выходам соответственно с первого по 2п -и управляемых ключей, выход (2п + l)-ro управляемого ключа соединен с входом инвертора и с управ- ляюпдим входом первого реверсивного счетчика, выход 2п + управляемого ключа соединен с TI -входом -триггера, второй вход элемента совпадения по,п;ключен к выходу R5 - триггера, второй выход регистра хранения подключен к управляющему входу коммутатора, установочный выход второго счетчикя соединен с установоч- гым входом R5 -триггера, инверсный выход cTapuiero разряда регистра хранения соединен с первыми знаковыми входами первого и второго реверсив- ноГо счетчиков, второй знаковый вход второго реверсивного счетчика объединен с первым знаковь1м вхо,дом первого реверсивного счетчика, а входы (2г| + 2 управляющих ключей объединены и подключены к общей и иие .

20

25

0

5

Изобретение относится к вычисли-- тельной и информационно-измерительной технике. Уменьшается время перестройки частоты. Устройство содержит блок 1 управляемых ключей (УК), мультиплексор 2, элемент И-НЕ 3, два счетчика 4, 8, инвертор 5, R5 -триггер 6, дешифратор 7, регистр хранения 8, элемент совпадения (ЭС) 9, В-триггер 10, коммутатор 11, два-реверсивных счетчика (РС) 12, 13, блок запуска 14, цифровой компаратор 15, тактовый генератор 16, преобразователь код - частота 17, блок постоянного запоминания 19, ЦАП 20 и индикатор 21. В генераторе реализов&и режим автоматического изменения частоты в заданных пределам с переменной дискретностью. Устройство работает при перестройке частоты в любом из десятичных разрядов в устанавливаемом значении частоты, причем дискретс е (Л 00 4 а