Цифровой генератор синусоидальных колебаний с двумя значениями частоты Советский патент 1987 года по МПК H03K3/80 

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам фомирования серий колебаний синусоидальной формы с переменной частотой и непрерывной фазой.

Цель изобретения - повышение точноти формирования выходного сигнала синусоидальной формы, модулированного по частоте с индексом модуляции D 0,5.

На фиг.1 приведена структурная схема цифрового генератора синусоидальных колебаний; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Цифровой генератор синусоидальных 1Лзлебаний содержит D-триггер 1, дели- д-ели 2 и 3 частоты следования импульсов, мультиплексоры 4-7 и цифроанало- говый преобразователь 8, при этом информационным входом устройства является информационный вход D-триггера 1, прямой Выход которого подключен к управляющим входам мультиплексоров 5 и 4, а первый и второй информационные входы последнего соединены соответственно с выходами первого 3 и второго 2 делителей,, частоты, выход четвертого мультипл |:ксо

ра 7 подключен к синхровходу D-триггера 1, а первый и второй информационные входы его - соответственно к первому и второму информационным входам первого мультиплексора 4, а управляющий вход - к инверсному выходу D-триггера 1 и к управляющему входу третьего мультиплексора 6, выход которого соединен с входом второго делителя 2 частоты, а первый

информационный вход - с тактовым вхо- лителя 3 частоты (фиг.2, диаграм-.

дом устройства и с первым информаци онным входом второго мультиплексора 5, выход которого подключен к входу первого делителя 3 частоты, а ВТОР рой информационный вход - к второму информационному входу третьего мультиплексора 6 и к синхровыходу цифроаналогового преобразователя 8, вход которого соединен с выходом первого мультиплексора 4, а информационный выход является выходом устройства.

На фиг.2 обозначены сигналы: 9 - на информационном входе устройства; 10, II - соответственно на прямом и инверсном выходах триггера 1; 12 - на тактовом входе устройства; 13, 14 - соответственно на выходах мультиплексоров 5 и 6; 15, 16--на вы- О ма 17).

При этом на выход мультиплексо45

50

55

ра 6 проходит сигнал I9 с синхровыхода цифроанаяогового преобразователя 8 (фиг.2, диаграмма 14), а на выход мультиплексора 7 - сигнал 16: с выхода делителя 2 частоты (фиг.2, диаграмма 18).

V

Если передается символ О, то сигнал 11 инверсного выхода D-триг гера разрешает прохождение импульс 12 с тактовой частотой f на выход мультиплексора 6 (фиг.2, диаграмма ,14) и импульсов 15 с выхода делителя 3 частоты на выход мультиплек ра 7 (фиг.2, диаграмма 18).

При этом на выход мультиплексор 5 проходит сигнал 19 с синхровыход цифроаналогового преобразователя 8

ходах соответственно делителей 3 и 2; 17, 18 - на выходах соответственно мультиплексоров 4, 7; 19, 20 - на двух выходах цифроанапсгового преобразователя 8.

Цифровой генератор работает следующим образом.

Входной информационный двоичный видеосигнал 9 (фиг.2) поступает на информационный вход D-триггера 1. На управляющий вход этого триггера с выхода мультиплексора 7 поступает последовательность импульсов 18, задающая возможные моменты переключения D.-триггера I, т.е. длительность Т символа формируемого сигнала. Указанная последовательность импульсов формируется следующим способом.

Последовательность тактовых импульсов 12 (фиг.2) с частотой следования f J поступает на первые информационные входы мультиплексоров- 5 и 6, на вторые информационные входы которых подается сигнал 19 (фиг.2) с синхровыхода цифроаналогового преобразователя 8 в виде последовательности синхроимпульсов с частотой следования f .

Работой всех мультиплексоров 4-7 управляет D-триггер 1. Если передается символ 1, то сигнал 10 с прямого выхода D-триггера разрешает прохождение на выход мультиплексора 5 импульсов 12 с тактовой частотой f (фиг.2, диаграмма 13) и на выход первого мультиплексора 4 сигнала 15

с частотой

±1.

с выхода первого делителя 3 частоты (фиг.2, диаграм-.

ма 17).

При этом на выход мультиплексо5

0

5

ра 6 проходит сигнал I9 с синхровыхода цифроанаяогового преобразователя 8 (фиг.2, диаграмма 14), а на выход мультиплексора 7 - сигнал 16: с выхода делителя 2 частоты (фиг.2, диаграмма 18).

V

Если передается символ О, то сигнал 11 инверсного выхода D-триггера разрешает прохождение импульсов 12 с тактовой частотой f на выход мультиплексора 6 (фиг.2, диаграмма ,14) и импульсов 15 с выхода делителя 3 частоты на выход мультиплексора 7 (фиг.2, диаграмма 18).

При этом на выход мультиплексора 5 проходит сигнал 19 с синхровыхода цифроаналогового преобразователя 8

3 ,1 (фиг.2, диаграмма 13), а -на выход мультиплексора 4 - сигнал 16 с выхода делителя 2 частоты (фиг.2, диаграмма 17),

Поэтому при передаче символа I на выходе мультиплексора 5 появляются импульсы 13 с частотой следования f, на выходе делителя 3 и на выходе мультиплексора 4 - соответственно импульсы 15 и 17 с частотой следования .

При этом на синхровыходе цифро- аналогового преобразователя 8 вырабатываются импульсы 19 с частотой еле-

f..

дования

ij: пЪ

, а на его информационном выходе - ступенчатая аппроксимация 20 синусоидального колебания с

частотой

ь.

2nL 20

Импульсы 19 проходят через мультиплексор 6 на вход делителя 2, на выходе которого получают импульсы 16

с частотой следования ) 25 ые поступают через мультиплексор 7 на синхровход В-триггера I.

При передаче символа О импульсы 12 тактовой частоты f проходят через третий мультиплексор 6 на вход 30 делителя 2 (фиг.2, диаграмма 14), с выхода которого импульсы 16 с частотой следования поступают

через первый мультиплексор 4 на

вход цифроаналогового преобразователя В. На его информационном .

вьп1оде формируется ступенчатая апг.

проксимации 20 синусоидального колебания с частотой f

j а на О 2L(n+l)

его синхровыходе - импульсы 19 с частотой следования ) Импульсы 19

через мультиплексор 5 поступают на вход делителя 3, с выхода которого . импульсы 15 с частотой следввания

-- - -тт поступают через мультшшек- Ln (.П+1)

сор 7 на синхровход D-триггера 1.

Таким образом, на синхровход D-триггера 1 всегда поступают синхро импульсы с символьной частотой fj

. что обеспечивает форLn(n+l)

миров.ание выходного сигнала с заданной длительностью символа . Ин- деке модуляции при этом равен величине

65

D(f,-f )Т

nLiSllU

2Ln 2L(n+) f

2

Количество периодов синусоидального колебания, укладывающееся на длительности одного символа, определяется значением коэффициентов h и (п+1) деления делителей 2 и 3 частоты еле- ,. дования импульсов.

Точность формирования синусоидального колебания определяется значе- нием коэффициента L, который определяет количество уровней аппроксируе- мого ступенчатого напряжения.

Путем выбора соответствующих зна- чений коэффициентов пи можно обеспечить заданную точность формирования синусоидального колебания с двумя значениями частоты.

Цифроаналоговый преобразователь 8 (ЦАП) может выполняться различным образом. Например, ЦАП содержит коммутатор, счетчик и весовые резисторы R1-R8, номиналы которых подобраны таким образом, чтобы напряжение на выходе преобразователя соответствовало определенному коду состояния. При этом тактовым входом преобразователя является тактовый вход счетчика, синхроБЫХодом - выход старшего разряда счетчика, а информационным выходом - выход коммутатора.

Предлагаемый цифровой генератор синусоидальных колебаний позволяет формировать сигнал без разрыва фазы с двумя значениями частоты и с индексом модуляции ,5. При этом . обеспечивается заданная точность апг лроксимации синусоидального колебания ступенчатым напряжением, что повышает точность формирования выходного сигнала.

Форму л а изобретения

Цифровой генератор синусоидальных . колебаний с двумя значениями частоты, coдepжaшJ й D-триггер, первый и второй делители частоты и первый мультиплексор, первый и вто- рой информационные входы которого соединены соответственно с выходами ервого и второго делителей частоы, а управляющий вход - с прямым ыходом D-триггера, информационный ход которого является информационым входом устройства, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения точности формирования, введены цифроаналоговый гтреобразователь и второй, третий и четвертый мультиплексоры, выход последнего из которы подключен к синхровходу D-триггера, первый и второй информационные входы - соответственно к первому и второму информационным входам первого мультиплексора, а управляющий вход - к инверсному выходу D-триггера и к управляющему входу третьего мультиплексора, выход которого соединен с входом второго делителя частоты.

/JL

1Ш11 111111}1Н11111111Ш111111)1Ш1Н111Н1 |11

J5

I I И I И И И i И I И

t6M I t И i И I I И

t7l I I I I { I I и и 1 М и и I I I и i i I I I i 1 М I

/9L

1

i

1111L

а первый информационный вход - с тактовым входом устройства и с первым информационным входом второго мультиплексора, выход которого подключен к входу первого делителя частоты, управляющий вход - к прямому выходу D-триггера, а второй информационный вход - к второму информационному входу третьего мультиплексора и к синх- ровыходу цифроаналогового преобразователя, вход которого соединен с выходом первого мультиплексора, а информационный выход является выходом устройства.

1

JL

I М i I i

Редактор С.Пекарь

.2

Составитель И.Козлов Техред В.Кадар

Заказ 285/57Тираж 902 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4.

Корректор А.Тяско

Изобретение относится к импульс- . ной технике. Целью изобретения является повышение точности формирования выходного сигнала синусоидальной формы, модулированного по частоте с индексом модуляции ,5. Устройство со- содержит D-триггер 1, делители 2 и 3 частоты следования импульсой, мультиплексор 4. Введение мультиплексоров 5-7, цифроаналогового преобразователя 8 и образование иовых связей позволили достичь поставленную цель. Устройство позволяет формировать сигнал без разрыва фазы с двумя значениями частоты и с индексом модулдции ,5, При этом обеспечивается задан- с ная точность апроксимации синусоидаль-, кого колебания ступенчатым иапряжени- /Л ем, что повышает точность формирования,, выходного сигнала. 2 ил.(