Генератор линейного напряжения Советский патент 1987 года по МПК H03K4/08 H03K4/02 

Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение в контрольно-измерительной аппаратуре.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности автоматического циклического изменения линейного напряжения по амплитуде и по частоте при одновременном увеличении- точности.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - .структурная схема счетчика периода.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, счетчик 2 величины амплитуды, цифроаналоговый преобразователь 3, блок 4 сравнения кодов, счётчик 5 циклов, счетчик 6 периода, блок 7 задержки, первую и вторую выходные-шины 8 и 9,;выходную шину 10.

Счетчик 6 периода содержит (фиг. 2) счетчик П адреса, накопитель 12 кон .стант и мультиплексор 13.

Накопитель 12 констант .представляет собой блок постоянной памяти. Остальные блоки строятся по стандартным схемам.

Работа генератора линейного напряжения заключается в формировании сигнала, линейно изменяемого по напряжению и частоте в заданном диапазоне.

Напряжение выходного сигнала формируется, начиная от минимального значения амплитуды, задаваемого кодом по первой входной шине 8, до максимального значения амплитуды, задавае- 40 информации, т.е. с каждым импульсом

мого кодом по второй входной шине 9.

Началом работы генератора при . отсутствии цепей начальной установки, можно считать первый вьщелившийся сигнал с блока 4. Этот сигнал устанавливает счетчик 2 в состояние и„ ,

Н

определяемое кодом, поступающим на первую входную шину 8, вписьшая этот код передним фронтом. В счетчик 5 по этому же переднему фронту добавляется единица, а счетчик 6 периода обнуляется, и содержимым счетчика 5 настраивается на выдачу частоты, со- ответствук)щей номеру цикла.

45

50

с блока 7 на счетчике 11 производится досчет от нулевого значения кода до значения, соответствующего коэффициенту пересчета счетчика 11.

Каждый адрес, задаваемый по адрес ному входу с выхода счетчика I1, производит считьшание содержимого соответствующей ячейки накопителя 12 Содержимое всех разрядов из накопите ля 12 поступает на соответствующие входы мультиплексора 13, на выход которого коммутируется только один разряд, номер которого указан коПрсле того, как произведена началь-gg. дом, подаваемым на управляющий вход ная установка, генератор 1 импульсов, мультиплексора 13 с выхода счетчика сфазированный от импульса начальной установки, формирует -серию тактовых импульсов, которые преобразуются

5 (фиг.1). Работа мультиплексора 13 стробируется положительным полуперио дом импульсов от генератора 1.

счетчиком 6 в заданную частоту импульсов.

Сформированные счетчиком 6 импульсы производят досчет кода в счетчике 2 до величины кода, подаваемого на вторую входную шину 9. При этом на выходе цифроаналогового преобразог вателя 3 формируется ступенчато- аппроксимированное значение линейного (пилообразного) напряжения.

Сигнал, выделившийся в момент совпадения текущего значения кода счетчика 2 с заданным на второй входной шине 9 кодом, задерживается блоком 7 не более чем на половину периода импульсов генератора 1. При этом длительность этого сигнала не должна превышать половину периода генератора 1 .

Если амплитуда и длительность пилообразных импульсов изменяются в каждом периоде линейно по двоичному закону, то счетчик 6 является

обычным двоичным суммирующим или вычитающим счетчиком (в зависимости от того, как в него будет вписываться информация со счетчика 5). Если в зависимости от периода устанавливается длительность пилообразных импульсов и эта зависимость не носит двоичной закономерности, то счетчик 6 выполняется по фиг.2.

Импульсом с выхода блока 7 счетчик 11 адреса (фиг.2) устанавливается в нуль. Сфазированные импульсы от генератора 1 поступают на счетный вход счетчика 11 и отрицательным фронтом производят в нем изменение

5

0

с блока 7 на счетчике 11 производится досчет от нулевого значения кода до значения, соответствующего коэффициенту пересчета счетчика 11.

Каждый адрес, задаваемый по адресному входу с выхода счетчика I1, производит считьшание содержимого соответствующей ячейки накопителя 12. Содержимое всех разрядов из накопителя 12 поступает на соответствующие входы мультиплексора 13, на выход которого коммутируется только один разряд, номер которого указан кодом, подаваемым на управляющий вход мультиплексора 13 с выхода счетчика

5 (фиг.1). Работа мультиплексора 13 стробируется положительным полупериодом импульсов от генератора 1.

При этом сумма времени прохождения информации в счетчике 11 и времени выборки информации из накопителя 12 должна быть меньше или равна половине периода импульсов, формируемых генератором I импульсов.

В накопитель 12 .занесена информация, считывание которой на выходе образует соответствующую частоту импульсов. Эта информация, считываемая из накопителя 12 констант, с задержкой ( Т g,|g ) на время выборки информации из этого накопителя относительно подачи адреса на его адресный вход поступает на вход мультиплексора 13.

Работа мультиплексора 13 стробиру- ется положительным полупериодом тактовой частоты, поэтому если в первый разряд накопителя 12 по всем его адресам занесены единицы, то на выхо.- де мультиплексора, управляющий код которого 1 будет формироваться импульс с частотой импульсов генератора 1 и длительностью, равной половине периода этих импульсов.

Если во второй разряд накопителя 12 по всем четным адресам зафиксировать единицы, а по нечетным - нули, то на выходе мультиплексора, управляемого кодом 2, сформируется частота импульсов, период следования которых будет равен двум периодам частоты генератора 1, и т.д.

Дпя того, чтобы получить несколько частот с равномерной расстановкой импульсов, необходимо найти наименьшее общее кратное значение периодов требуемых частот; значение наименьшего общего кратного делится на значение соответствующего периода конкретной частоты, в результате чего получается целое число; это число импульсов равномерно расставляется в ячейках накопителя 12 в соответствующих адресах, количество таких ячеек определяется наименьшим общим кратным.

При этом коэффициент деления счетчика 11 и информационная емкость накопителя 12 должны быть больше, чем код наименьшего общего кратного.

Таким образом, емкость накопителя 12 равна

О k-n,

где k - количество адресуемых ячеек, определяемое величиной наименьшего общего кратного;

0

5

0

5

0

п - количество разрядов накопителя, т.е. количество-формируе- мых частот,

разрядность счетчика 11 определяется как .

После вьзделения сигнала переполнения на счетчике 2 он поступает на блок 7 и цикл повторяется с новым значением счетчика 5.

Таким образом, генератор линейного напряжения обеспечивает циклическое Изменение линейного напряжения от минимально до максимально заданных значений напряжения с линейной апг- проксимацией промежуточных значений выходного сигнала. Такая возможность в известных устройствах отсутствует. При этом скорость изменения этого напряжения может также изменяться пользователем в произвольном порядке, в то время как в известном устройстве порядок может быть только двоичным .

По сравнению с известными предлагаемое устройство позволяет более точно сформировать выходной сигнал, так как точность его формирования в известном устройстве зависит от параметрических характеристик схемы (емкости, резисторы) и их температурных и временных кодов. Точность формирования выходного сигнала в предлагаемом устройстве зависит только 5 от частоты задающего генератора, частота которого, может быть кварцован- ной, и точности цифроаналогового преобразователя,

0 Фор. мула изобретения

1.Генератор линейного напряжения, содержащий генератор импульсов, счет- чик величины амплитуды, вход которое

5 го соединен с первой входной шиной, а выход - с входом цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с выходной шиной, блок сравнения кодов, первый вход которого подQ ключен к выходу счетчика величины амплитуды, а второй вход соединен -с второй входной шиной, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможнос5 тей путем обеспечения возможности автоматического циклического изменения линейного напряжения по амплитуде и по частоте при одновременном ,.-. .увеличении точности, в него введены

счетчик циклов, счетчик периода и блок задержки, вход которого подключен к выходу блока сравнения кодов, а выход - к счетному входу счетчика циклов, к обнуляющему входу счетчика периода, к управляющему входу генератора импульсов, . к управляющему входу счетчика величины амплитуды, причем выход генератора импульсов подключен к счетному входу счетчика периода, разрядные выходы счетчика циклов подсоединены к группе информационных входов счетчика периода, выход старшего разряда которого подключен к счетному входу счетчика величины амплитуды.

2.Генератор по п.I, о т л и - чающийся тем, что счетчик периода содержит счетчик адресов, разрядные выходы которого подключены к адресным входам накопителя констант, выходы которого поразрядно соединены с информационными входами мультиплексора, группа управляющих

входов которого является группой информационных входов счетчика периода причем стробнрующий вход мультиплексора соединен со счетным входом счетчика адресов и является счетным

входом счетчика периода, а обнуляющий вход счетчика адресов является обнуляющим входом счетчика периода.

//

г;

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в контрольно-измерительной аппаратуре.. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора достигается путем обеспечения возможности циклического изменения линейного напряжения по амплитуде и . по частоте при одновременном повьше-: НИИ точности. Для этого в генератор, содержащий генератор 1 импульсов, - счетчик 2 величины амплитуды, цифро- аналоговый преобразователь 3, блок 4 сравнения кодов, первую и вторую входные шины 8 и 9 и вьрсодную пшну 10, дополнительно введены счетчик 5 циклов, счетчик 6 периода и блок 7 задержки. Предлагаемый генератор позволяет более точно формировать выходной сигнал, т.к. точность формирования зависит только от частоты задающего генератора, частота которого может быть стабилизирована кварг цем, и от точности цифроаналогового преобразователя. 1з.п. ф-лы, 2 ил.J с 9 (Л

/

Редактор Л.Гратилло

Составитель А.Смирнов

Техред А.Кравчук Корректор О.Кравцова

Подписное

Заказ 5713/54Тираж 900

ВНШПИ Государственного комитета CGOi

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

Производственно-полиграфиче,ское

13

Cff

W фиг. Z

Подписное

предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4