Функциональный генератор Советский патент 1987 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах связи, в области радиоэлектроники и приборостроения.

изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет реализации режима внешней многоуровневой фазовой манипуляции выходных сигналов,

На фиг.1 приведена функциональная схема генератора; на фиг.2 - временные диаграммы работы генератора.

Функциональный генератор содержит

10

ваемых при помощи переключателя 14 режимов работы.

В первом режиме (подвижный контакт переключателя 14 в положении II) двоичный код на выходе коммутатора 8 остается неизменным, а выходное напряжение ЦАП 9 - постоянным. В этом случае пороги срабатывания релейного элемента 5 равны по величине и противоположны по знаку. При этом осуществляется работа функционального генератора в обычном режиме, при котором на выходах присутствуют три симблок 1 управления частотой, переклю- 15 метричных сигнала (треугольный, пря- чатель 2, интегратор 3, формирова- моугольный и синусоидальный) и от- тель 4 функции sin X, релейный эле- сутствует фазовая манипуляция, мент 5, блок 6 памяти, устройство 7 Во втором режиме (подвижный кон- вычитания, коммутатор 8, цифроаналого- такт переключателя 14 в положении I) вый преобразователь 9 (ЦАП), делитель о в момент появления импульса разрешен 10 частоты, первьш 11 и второй 12 формирователи импульсов, вход 13 управления частотой генератора, переключатель 14 режимов работы генератора, вход 15 задания кода фазовой манипу- 25 новое значение порога срабатывания ляции генератора, выходы синусоидаль- элемента 5. При втором режиме задает- ного 16, треугольного 17 и прямо- угального 18 напряжений генератора, выход 19 синхронизации генератора и вход 20 задания периода манипуляции фазы выходных сигналов, генератора.

Функциональный генератор работает следующим образом.

ния на выходе формирователя 11 информация с.выхода устройства 7 через коммутатор 8 поступает на вход ЦАП 9, благодаря чему устанавливается

ся требуемый код фазовой манипуляции, информация о котором подается на вход, 15 генератора, и требуемое 30 соотношение периодов фазовой манипуляции и: выходных сигналов генератора, информация о котором подается на вход 20 генератора.

На выходах блока 1 форьшруются равные по величине, но противополож- libie по знаку напряжения, которые через переключатель 2 подаются на вход интегратора 3, создавая зарядные токи для емкостей интегратора. Величина зарядных токов может изменяться в зависимости от значения U,,j - сигнала на входе 13 генератора. На выходе интегратора 3 возникает линейно изменяющееся напряжение, которое, достигнув порога срабатывания релейного элемента 5., перебрасывает его в противопололсное состояние. Каждое изменение состояния элемента 5 производит смену знака и крутизны зарядного тока в интеграторе 3 на противоположные. Таким образом, на выходах 17 и 18 возниксцот соответственно треугольное и прямоугольное сим-50 с выхода формирователя 11 совпадает с ближайшим по времени положительным перепад,ом напряжения на счетном входе делителя 10 В свою очередь импульс разрешения устанавливает в исходное

метричнь е напряжения. Формироватешь 4 функции sin i преобразует треуголь- 55 состояние делитель 10. Из отрицательное напряжение в синусоидальное, по- кого фронта импульса разрешения в ступающее на выход 16 генератора формирователе 12 (одновибратор с ло- Фзшкциональный генератор работает гическим элементом на входе) выраба- в одном из двух режимов, устанавли-- тывается короткий отрицательный синх

ваемых при помощи переключателя 14 режимов работы.

В первом режиме (подвижный контакт переключателя 14 в положении II) двоичный код на выходе коммутатора 8 остается неизменным, а выходное напряжение ЦАП 9 - постоянным. В этом случае пороги срабатывания релейного элемента 5 равны по величине и противоположны по знаку. При этом осуществляется работа функционального генератора в обычном режиме, при котором на выходах присутствуют три симметричных сигнала (треугольный, пря- моугольный и синусоидальный) и от- сутствует фазовая манипуляция, Во втором режиме (подвижный кон- такт переключателя 14 в положении I) в момент появления импульса разрешен новое значение порога срабатывания элемента 5. При втором режиме задает-

ния на выходе формирователя 11 информация с.выхода устройства 7 через коммутатор 8 поступает на вход ЦАП 9, благодаря чему устанавливается

метричных сигнала (треугольный, пря- моугольный и синусоидальный) и от- сутствует фазовая манипуляция, Во втором режиме (подвижный кон- такт переключателя 14 в положении I) в момент появления импульса разрешен новое значение порога срабатывания элемента 5. При втором режиме задает-

ся требуемый код фазовой манипуляции, информация о котором подается на вход, 15 генератора, и требуемое соотношение периодов фазовой манипуяции и: выходных сигналов генератора, информация о котором подается на вход 20 генератора.

Функциональный генератор во втором режиме работает следующим обра

зом.

На вход 20 поступает код коэффициента деления делителя 10 (четырехразрядный двоичный реверсивный счет40 чик), задающий период манипуляции фазы. При каждом п-ом отрицательном перепаде напряжения на счетном входе делителя 10 (фк:г.2б) на его выходе появляется короткий отрицательный

45 импульс (фиг„2в), запускающий рователь 1 (фиг.2г), которьш может быть выполнен на последовательно соединенных элементе НЕ и RS-тригге- ре. Окончание импульса разрешения

50 с выхода формирователя 11 совпадает с ближайшим по времени положительным перепад,ом напряжения на счетном входе делителя 10 В свою очередь импульс разрешения устанавливает в исходное

55 состояние делитель 10. Из отрицатель кого фронта импульса разрешения в формирователе 12 (одновибратор с ло- гическим элементом на входе) выраба- тывается короткий отрицательный синх31

роимпульс (фиг.2д), момент появления которого на выходе 19 является момен- том манипуляции фазы, Отрицательньй фронт этого синхроимпульса разрешает запись информации в блок 6 памяти, а положительный - разрешает сменить код фазовой манипуляции на входе 15 генератора.

Таким образом, на выходе устройст- ва 7, роль которого играет арифметико-логическое устройство, формируется относительный код фазовой манипуляции.

Дискретность фазы равна л/(2), где N - число разрядов кода на входе 15 генератора.

При многоуровневой фазовой манипуляции (когда фаза if колебания несущей частоты принимает М значений с равными сдвигами 2 J/М), по сравнению с двухуровневой (когда 0 или 180 ), дополнительно снижается частота переключения фазы и, как следст- вие, ширина занимаемой полосы частот без снижения скорости передачи цифровой информации.

Особенность данного функциональ- ного генератора состоит в следующем. Если формирование двухуровневых фазо- манипулируемых сигналов сводится к установке порога срабатьшания релейного элемента 5 в момент манипуляции равным нулю, то в данном функциональном генераторе величина порога ера- батывания релейного элемента 5 в момент манипуляции принимает заданньш ряд (М) значений и задается при этом выходным напряжением ЦДЛ 9.

Формулаизобретения

о

функциональный генератор, содержащий блок управления частотой, информационный вход которого является входом управления частотой генератора, а прямой и инверсный выходы подключены соответственно к первому и второму информационным входам переключателя 5 выход которого через ин- тегратор соединен с информационньм входом релейного элемента и с выходом треугольного напряжения генератора, подключенного через формирователь

А274

функции sin X к выходу синусоидального напряжения генератора, выход ре- , лейного элемента является выходом прямоугольного напряжения генератора и подключен к yпpaвляющe fy входу переключателя, делитель частоты, переключатель режимов работы генератора, первый и второй формирователи импульсов, выход второго формирователя импульсов является рыходом синхронизации генератора, первый и второй информационные входы переключателя режимов работы генератора подключены соответственно к шине нулевого потенциала и входу запуска режима манипулции фазы выходного сигнала генератора, о тличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет реализации режима внешней многоуровневой фазовой манипуляции выходных сигналов, в него введены блок памяти устройство вычитания, коммутатор и цифроаналоговый преобразователь, сченый вход делителя частоты соединен с выходом релейного элемента и с входом управления длительностью первого формирователя импульсов, соединенного входом запуска с выходом делителя частоты, вход установки в О которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, входом запуска второго формирователя импульсов и первым управляющим входом коммутатора, соединенного вторым управляющим входом с выходом переключателя режимов работы генератора, а выходом через цифроаналоговый преобразовател с входом задания порога срабатывания релейного элемента, выход второго формирователя импульсов подключен к тактовому входу блока памяти, соединенного выходом с первым входом устройства вычитания, информационный вход блока памят 5 и второй вход устройства вычитания подключены к входу задания кода фазовой манипуляции генератора, выход устройства вычитания соединен с информационным входом коммутатора, вход задания коэффициента деления делителя частоты подключен к входу задания периода манипуляции фазы выходных сигналов генератора.

Изобретение относится к измерит тельной технике и может быть использовано в устройствах связи, в области радиоэлектроники и приборостроения. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора -. за счет реализации режима многоуровг невой фазовой манипуляции выходных сигналов. Режим многоуровневой фазовой манипуляции достигается путем введения блока памяти, вычитающего устройства, коммутатора и цифроанало- гового преобразователя. Величина порога срабатывания релейного элемента в момент фазовой манипуляции принимает заданный ряд (М) значений и зада ется при помощи выходного напряжения цифроаналогового преобразователя. Дискретность фазы равна J/2 , где N - число разрядов задаваемого кода фазовой манипуляции генератора. 2 ил. (Л оо 4 СО NU IsD