Программируемый генератор импульсов Советский патент 1987 года по МПК H03K3/84 

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано как источник радиосигналов с заданными законами изменения огибающей и фазы радиоимпульса в различных областях радиотехники, в частности в области радиосвязи и радиолокации, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1248029.

Цель изобретения - повышение точности формирования сигнала с помощью автоматической компенсации динамической нелинейности аналоговых ключей.

На фиг. 1 представлена функциональная схема программируемого гене- 15 вателя (АЦП) 16, цифровой выход и

ратора импульсов; на фиг. 2 - схема блока ввода информации.

Программируемый генератор содержит блок 1 ввода информации, опера- тивный запоминающий блок (ОЗБ) 2, информационный вход которого соединен с информационным выходом блока 1, цифро-аналоговый преобразователь

выход синхронизации которого подкл чены соответственно к цифроаналого вому входу и входу записи ОЗБ 12, вход синхронизации АЦП 16 соединен 20 через элемент 17 задержки с первым выходом синхронизации блока 1, выход управления которого соединен третьим входом элемента И 8 и управляющим входом ЦАП 13, к информа

(ЦАП) 3, информационный вход которого ционному выходу блока 1 подключен соединен с выходом ОЗБ 2, блок 4 формирования адреса, информационный вход которого соединен с информационным выходом блока 1, первый выход синхронизации блока 1 подключен к входу записи ОЗБ 2, второй выход синхронизации подключен к стробирую- щему входу блока 4, третий выход синхронизации блока 1 соединен со

также информационный вход распреде лителя 7 импульсов считывания, тре тий вход синхронизации которого со динен с вторым выходом синхронизац 30 блока 1,

Формирователь 18 стробирующих импульсов входом подключен к генер тору 9 тактовых импульсов, а выходом - к четвертому входу синхронисчетным входом блока 4, адресный вы- 35 зации распределителя 7, причем уп- ход которого подключен к адресным равляющий вход формирователя 18 сое- входам ОЗБ 2, аналоговый запоминающий динен с управляющим выходом блока 1, блок (АЗБ) 5, адресные входы регенерации которого подключены к выходам дешифратора 6 адреса регенерации, входы которого подключены к соответствующим выходам блока 4, выход АЗБ 5 является выходом устройства, распрефильтр 19 нижних частот соединен выходом с входом усилителя 20, выход которо

0 го поступает на второй вход вычитате- ля 15, а вход фильтра 19 подключен к выходу АЗБ 5.

Блок 1 ввода информации управляет режимами работы устройства и может

делитель 7 импульсов считывания, адресные выходы которого соединены с соответствующими адресными входами АЗБ 5, элемент И 8, первый вход которого подключен к генератору 9 тактовых импульсов, а выход - к перБлок 1 ввода информации управляет режимами работы устройства и может

45 состоять (фиг. 2) из цифровой вычислительной машины ЭВМ 21, позволяющей обеспечить запись кода, соответствующего значению сигнала S(t) в ОЗБ 2 или требующемуся адресу установки

вому входу синхронизации распредели- 50 блока 4, а также генерацию периодителя 7, ждущий мультивибратор 10, выход которого подключен к второму входу элемента И 8 и к второму входу синхронизации распределителя 7, вход жд,ущего мультивибратора 0 подключен к выходу дешифратора I1, информационные входы которого соединены с адресными выходами распределителя 7.

Генератор содержит также второй ОЗБ 12, адресные входы которого подключены к адресным входам ОЗБ 2, причем выходы второго ОЗБ 12 подключены к информационным входам второго ЦАП 13, выход которого соединен с вторым входом с.умматора 14, первый вход которого подключен к выходу ЦАП 3, выход сумматора 14 соединен с информационным входом АЗБ 5, вычи- татель 15, первый вход которого соединен с выходом ЦАП 3, выход вычи- тателя 15 подключен к аналоговому входу аналого-цифрового преобразовыход синхронизации которого подключены соответственно к цифроаналого- вому входу и входу записи ОЗБ 12, вход синхронизации АЦП 16 соединен через элемент 17 задержки с первым выходом синхронизации блока 1, выход управления которого соединен с третьим входом элемента И 8 и управляющим входом ЦАП 13, к информа ционному выходу блока 1 подключен

также информационный вход распределителя 7 импульсов считывания, третий вход синхронизации которого соединен с вторым выходом синхронизации 30 блока 1,

Формирователь 18 стробирующих импульсов входом подключен к генератору 9 тактовых импульсов, а выходом - к четвертому входу синхрони35 зации распределителя 7, причем уп- равляющий вход формирователя 18 сое- динен с управляющим выходом блока 1,

фильтр 19 нижних частот соединен выходом с входом усилителя 20, выход которо 0 го поступает на второй вход вычитате- ля 15, а вход фильтра 19 подключен к выходу АЗБ 5.

Блок 1 ввода информации управляет режимами работы устройства и может

45 состоять (фиг. 2) из цифровой вычислительной машины ЭВМ 21, позволяющей обеспечить запись кода, соответствующего значению сигнала S(t) в ОЗБ 2 или требующемуся адресу установки

ческой последовательности импульсов с третьего выхода синхронизации, дешифратора 22, соединенного информационными входами с шиной управления 55 ЭВМ 21, выходы дешифратора 22 являются выходами синхронизации блока 1, элемента ИЛИ 23, подключенного входами к выходам дешифратора 22, причем его выход соединен с входом синхроимпуль

са периферии (Clffi) ЭВМ 21, через элемент 24 задержки выход ЭВМ 21 подключен к стробирующему входу дешифратора 22, первый выход которого через элемент 25 задержки соединен одним из входов элемента ИЛИ 23, Иформационный выход ЭВМ 21 является информационным выходом блока 1, первый разряд шины УПР ЭВМ 21 является выходом управления блока 1,

Блок 4 может состоять из двух двоичных 4-разрядных счетчиков с предустановкой состояния. Блок АЗБ может быть реализован в виде параллельно подключенных п устройств выборки запоминания с токовыми ключами на выходе.

Распределитель 7 импульсов считывания может состоять из схемы формирователя адреса считывания и дешифратора адреса, соединенных последовательно.

Генератор работает следующим образом.

Имеются два режима работы: записи-корректировки и считывания- .регенерации. Режим задается блоком

В режиме записи-корректировки ЭВМ 21 управляет режимом записи-корректировки генератора, устанавливае нужный код адреса и вводит по этому адресу в ОЗБ 2 нужную информацию, а затем запускает работу АЦП 16 для преобразования ошибки в цифровой ко и записи его в ОЗБ 12. На информаци онном выходе блока 1 выставляется код адреса ячейки ОЗБ 2, при этом программным путем на линии связи УПР ЭВМ 21 выставляется информация 00000001 (двоичная), затем ЭВМ 21 выдает импульс ВВ, который дешифрируется, проходит на второй выход синхронизации блока 1 и запис1)Шает информацию в блок 4 и распределител 7.

После этого ЭВМ 21 на линии X выставляет необходимую информацию в двоичном коде для записи в ОЗБ 2, соответствующую мгновенному значению сигнала S(t), при этом программным путем на линии УПР-выставляется информация 00000000 и импульс ВВ ЭВМ 21 проходит на первый выход синхронизации блока 1 и записывает код в соответствующую ячейку ОЗБ 2. На выходе управления блока 1 уровен логического нуля, что запрещает прохождение импульсов с генератора 9 через элемент И 8 на первый вход

10

15

20

эс

2988694

синхронизации (счетный вход) распределителя 7.

Одновременно при записи кода адреса ячейки в блок 4 происходит запись кода адреса в распределитель 7, тем самым на выходе АЗБ 5 выбирается соответствующая ячейка АЗБ 5. Логический нуль на управляющем выходе блока 1 открывает выход формирователя 18, с выхода которого импульсы со скважностью, равной количеству ячеек, стробируют распределитель 7, в результате чего аналоговый ключ соответствующей ячейки памяти в АЗБ 5 работает в реальном динамическом режиме и с выхода АЗБ 5 И4;ет последовательность униполярных импульсов амплитуды Е, которая с помощью фильтра 19 и усилителя 20 выделяется для сравнения с эталонным уровнем с ЦАП 3, так как адрес на ОЗБ 2 дешифраторе 6 одинаковый. Логический нуль на управляющем входе ЦАП 13 приводит к тому, что 25 с выхода ЦАП 13 идет нулевой уровень сигнала, т.е. сумматор 14 работает на проход, соединяя выход ЦАП 3 с аналоговым входом АЗБ 5. При появлении аналогового уровня сигнала на входе вычитателя 15 происходит определение разницы между эталонным уровнем с ЦАЦ 3 и преобразованным с какой-то динамической нелинейностью уровнем с АЗБ 5. Эта ошибка должна преобразовываться в цифровой код. Для этого импульс с первого выхода синхронизации блока 1, которым произошла запись информации в ОЗБ 2, задержанный на время Т в элементе 17 задержки, больше времени установления а;:феса в блоках 4, 6 и 7, времени преобразования в ЦАП 3, в АЗБ 5 и фильтре 19, а вычитатель 15 запускает работу АЦП 16, который через время Tj выставляет на информационном выходе код ошибки, а на выходе синхронизации - импульс для записи информации в ОЗБ 12, после чего происходит запись кода ошибки соответствующей (первой) ячейки АЗБ 5 в ОЗБ 12.

Импульс с первого выхода блока 1 задерживается на время . элементом 24 задержки в блоке 1 и 55 приходит на вход СИП ЭВМ 21 через время, когда код ошибки записался в ОЗБ 12, и ЭВМ 21 может выставлять код следующего адреса ячейки (второго) и записывать информацию об

30

40

45

50

уровне сигнала в ОЗБ 2 и уровне ошибки в ОЗБ 12. Этот процесс повторяется до заполнения всего объема ОЗБ 2 и ОЗБ 12.

Для установки режима считывания- регенерации ЭВМ 21 на информационном выходе блока 1, т.е. на линии X, выставляет О и на линии УПР информацию 00000011, импульс ВВ дешифрируется и проходит на третий выход синхронизации блока 1. Так как СИП через время задержки приходит в ЭВМ 21, то на третьем выходе синхронизации присутствует периодическая последовательность импульсов с периодом, равным времени задержки плюс длительность импульса ВВ. Эта последовательность меняет состояние на адресном выходе блока 4.

Периодическая последовательность, импульсов периодически меняет адрес в блоке 4, что позволяет последовательно опрашивать весь обьем ОЗБ 2 и ОЗБ 12 с последующим преобразованием кодов в мгновенные значения сигнала с помощью ЦАП 3 и ЩШ 13. Период следования импульсов с третьего выхода блока 1, умноженный на количество ячеек ОЗБ 2, определяет время

регенерации, на выходе ЦАП 3 и ЦАП 1330 тывания от нулевого адреса до мак- в режиме регенерации присутствуют . симального. Смена адреса распреде- сигналы, период которых равен перио- лителя 7 и, соответственно, ячейки ду регенерации. Рассмотрим более под- АЗБ 5 происходит по приходу тактово- робно процесс регенерации.го импульса от генератора 9 через

Пусть на выходе блока 4 имеется 35 элемент И 8. По достижении распреде- код адреса нулевой ячейки ОЗБ 2, тогда с выхода ЦАП 3 идет мгновенное значение сигнала, причем это мгновенное значение и адрес сохраняются,пока не придет следующий импульс с тре- 40 элемент И В так, что тактовые им- тьего выхода синхронизации блока I., рульсы с генератора 9 не поступают При этом, так как адресные входы на первый вход синхронизации распре- ОЗБ 12 соединены с адресными входами делителя 7 и с выхода АЗБ 5 идет уро- ОЗБ 2, то с выхода ЦАП 13 идет уро- вень последней ячейки, который дол-, вень ощибки соответствующей (нулевой) 45 жен быть нулевым, так как во время

лителем 7 максимального адреса на выходе дешифратора 11 формируется импульс напряжения, который запускает мультивибратор 10, запирающий

ячейки АЗБ 5. А так как на управляющем входе ЦАП 13 логическая 1 (на шине УТ1Р 00000011), то эти два аналоговых сигнала суммируются в сумматоре 14 и поступают на аналоговый вход АЗБ 5. Вследствие того, что ошибка уровня анализируется при записи в АЦП 16 со знаком, то сложение уровней устраняет динамическую нелинейность аналогового ключа соответствующей (нулевой) ячейки АЗБ 5. Дешифратор 6 подключает аналоговый вход нулевой ячейки АЗБ 5 к выходу сумматора 14 т.е. происходит запись

мгновенного значения скорректированного сигнала в АЗБ 5.

Следующий цикл записи через время регенерации является регенерирующим.

После прихода следующего импульса с третьего выхода синхронизации блока 1 на выходе 0лока 4 появляется адрес первой ячейки ОЗБ 2 и ОЗБ 12 и с помощью дешифратора 6 происходит

запись-регенерация мгновенного значения скорректированного сигнала в первую ячейку АЗБ 5. Этот процесс повторяется периодически с периодом регенерации. Таким образом, в АЗБ 5

хранятся-регенерируются все мгновенные значения скорректированного сигнала .

Для того, чтобы восстановить этот сигнал с требуемым периодом, служит

система считывания с АЗБ 5, состоящая из распределителя 7, злемента И 8, генератора 9, мультивибратора 10 и дешифратора 11. Эта система работает следующим образом. Процесс

считывания информации, записанной в АЗБ 5, происходит путем последовательного подключения соответствующих ячеек памяти к выходу АЗБ 5 с помощью распределителя 7 иьптульсов счиэлемент И 8. По достижении распреде- элемент И В так, что тактовые им- рульсы с генератора 9 не поступают на первый вход синхронизации распре- делителя 7 и с выхода АЗБ 5 идет уро- вень последней ячейки, который дол-, жен быть нулевым, так как во время

лителем 7 максимального адреса на выходе дешифратора 11 формируется импульс напряжения, который запускает мультивибратор 10, запирающий

паузы сигнал отсутствует.

Изменяя длительность импульса мультивибратора 10, можно легко ме50 иять скважность импульсов. Окончание импульса.открывает элемент И 8, и этот фронт сбрасывает распределитель 7 в начальный адрес. В процессе считывания-регенерации на выходе

55 управления блока 1 уровень логической единицы, что запрещает дополнительное стробирование распределителя 7 по его четвертому входу синхронизации, так как с выхода форьдарователя 18 идет постоянный уровень, открывающий выходные к-аскады распределителя 7.

Формула изобретения

Программируемый генератор импульсов по авт. св. № 1248029, о т. л и - чающийся тем, что, с целью повьшения точности, в него введены формирователь стробируюших импульсов

УПР

22

Составитель В. Чижов Редактор В, Петращ Техред А.Кравчук Корректор Л. Пилипенко

Заказ 2246 Тираж 901Подписное

В1ШИПИ Государственного, комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

и последовательно соединенные фильтр нижних частот и усилитель, которые включены между выходом аналогового запоминающего блока и вторым входом вычитателя, а вход формирователя стробирующих импульсов подключен к выходу генератора тактовых импульсов, выход формирователя стробирующих импульсов соединен с третьим входом распределителя импульсов счи- тыв ания.

Вы.синхр.1

Вы}(..сш1лр,2 был. .З

Й6 W. управл еная

Фаг. 2

Изобретение может быть использовано как источник радиосигналов с заданными законами огибающей и фазы радиоимпульса в различных областях радиотехники и является дополнительным к а.с. № 1248029. Цель изобретения - повышение точности формирования сигнала. Программирующий генератор содержит блок 1 ввода информации, оперативные запоминающие блоки 2 и 12, цифроаналоговые преобразователи 3 и 13, блок 4 формирования адреса, аналоговый запоминающий блок 5, дешифраторы 6 и 11, распределитель 7 импульсов считывания. Кроме того, устройство включает элемент И 8, генератор 9 тактовых импульсов, ждущий мультивибратор 10, сумматор 14, вычи- татель 15, аналого-цифровой преобразователь 16 и элемент 17 задержки. Введение формирователя 18 стробиру- юших импульсов, фильтра 19 нижних частот и усилителя 20 позволяет автоматически компенсировать динамическую нелинейность аналоговых ключей . 2 ил. (Л