Генератор синусоидального сигнала Советский патент 1988 года по МПК G06G7/26 H03B19/00 

ч®-

.©-uiH.

Swxoff

Изобретение относится .к технике формирования сложных гармонических .колебаний и может найти применение в радиотехнических устройствах. Цель изобретения - расширение функциональ- ных возможностей за счет формирования фазоманипулированных колебаний С регулируемым периодом повторения пачки, длительностью пачки и интервалом постоянства фазы. Генератор содержит тактовый генератор 1, первый и второй элементы И-НЕ 2v, 2, реверсивный счетчик 3, .первый дешифратор 4, масштабирующие резисторы , балансный потенциометр ,, операционный усилитель 6 с резистором 6,обратной связи, управляемый инвертор- повторитель 7, RS-триггер 8, D-триг- гер 9, элементы НЕ 10-12, элементы И 13, 14, элемент ИЛИ 15, RS-триггер 16, сдвигающий регистр 17, делители частоты 18-20, второй дешифратор 21, шины задания коэффициента делени; частоты 22-24, шину 25 задания программируемой фазы, шины 26, 27 питания ,. Генератор формирует пачки (импульсы) , в которых гармоническое колебание меняет фазу скачкообразно на 180 по заданной программе. 2 ил. (Л

г2

м

3

в

в5 ел

cpus.i

Изобретение относится к технике формирования сложных гармонических Колебаний и может -найти применение IB радиотехнических устройствах.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет формирования фазоманипулированных колебаний с регулируемыми периодом повторения пачки, длительностью пачки ю и интервалом постоянства фазы.

На фиг.1 изображена схема устройства; на фиг.2 - эпюры напряжений, поясняющие работу генератора.

Генератор содержит тактовый гене- 15 ратор 1, первый и второй элементы И-НЕ 2, 2, реверсивный счетчик 3, первый дешифратор 4, масштабирующие резисторы 5 -5(д , балансный потенциометр 5,, операционный усилитель 6с 20 резистором 6 обратной связи, управляемый инвертор-повторитель 7, пер- вьй RS-триггер 8, D-триггер 9, элементы НЕ 10-12, элементы И 13, 14, элемент ИЛИ 15, второй RS-триггер 16, сдвигающий регистр 17, первый 18, второй 19, третий 20 делители частоты, второй дешифратор 21, шины 22-24 задания коэффициента деления частоты.

в единичное снова в режим

25

достижения состояния О, после чего импульс с выхода О дешифратора 4 переводит RS-триггер состояние, а счетчик Суммирование, а затем в режим Вычитание. После этого работа устройства повторяется.

Масштабирующие резисторы предназначены для формирования первой чет- верти периода синусоидальных колебаний при работе реверсивного счетчика 3 в режиме Суммирование и второй четверти периода при работе реверсивного счетчика 3 в режиме Вычитание.

Положительная полуволна синусоидальных колебаний поступает на вход суммирующего усилителя 6, где усиливается до необходимой амплитуды. Отрицательная полуволна формируется в течение следующих восемнадцати тактов за счет инвертирования в блоке 7, который работает попеременно (как повторитель или как инвертор) в зависимости от .управляющего сигнала, D-триггер 9 служит для деления частоты на два и управляет работой эле- ;ментов ИЛИ 13-14.

С прямого выхода D-триггера 9 имшину 25 задания программируемой фазы, 30 пульсы поступают на вход первого дешины 26, 27 питания.

Представленная схема соответствует случаю формирования полупериода гармонического колебания в течение 18 I тактов. 35

I В начальный момент состояние логи- Iческих элементов, триггеров и счетчи- 1 ков может быть произвольным. По окончании первого неполного периода сиглителя частоты 18. Коэфф ния делителя 18 задается Он определяет количеств синусоидальных колебаний вующих одной дискрете в рой фаза колебания не ме фициент деления делителя ет количество дискрет N (или в одном импульсе),

нала генератор будет формировать сиг- 40 ность пачки (импульса). нал с заданньп 1И параметрами.

Устройство работает следующим Ьб- разом.

Импульсная последовательность с выхода тактового генератора 1 посту- 45 пает в зависимости от состояния RS - триггера 8 на суммирующий или вычитающий входы реверсивного счетчика 3.

В момент to реверсивный счетчик 3 находится в нулевом состоянии, а 0 RS-триггер 8 в единичном состоянии и разрешает прохождение импульсов на суммирующий вход счетчика 3. Счетчик работает в режиме Суммирование до достижения состояния 9. Импульс с -55 выхода 9 дешифратора 4 обнуляет КЗ-триггер 8. Это приводит к переключению счетчика 3 в режим Вычитание , Б этом режиме он будет работать до

Коэффициент деления д определяет скважность сл пульсов, т.е. период сле

RS-триггер 16 задает дещифратора 4. При посту цательного импульса пере выхода счетчика делителя гер 16 устанавливается в тояние и разрешает работ 4 на время, равное длите пульса. Таким образом, ф импульсный синусоидальны

Параллельный код для фазой сигнала вводится ч С выхода последнего разр щего регистра 17 последо код поступает на логичес И 13, 14 и в соответстви записанным сдвигающим ре

в единичное снова в режим

достижения состояния О, после чего импульс с выхода О дешифратора 4 переводит RS-триггер состояние, а счетчик Суммирование, а затем в режим Вычитание. После этого работа устройства повторяется.

Масштабирующие резисторы предназначены для формирования первой чет- верти периода синусоидальных колебаний при работе реверсивного счетчика 3 в режиме Суммирование и второй четверти периода при работе реверсивного счетчика 3 в режиме Вычитание.

Положительная полуволна синусоидальных колебаний поступает на вход суммирующего усилителя 6, где усиливается до необходимой амплитуды. Отрицательная полуволна формируется в течение следующих восемнадцати тактов за счет инвертирования в блоке 7, который работает попеременно (как повторитель или как инвертор) в зависимости от .управляющего сигнала, D-триггер 9 служит для деления частоты на два и управляет работой эле- ;ментов ИЛИ 13-14.

С прямого выхода D-триггера 9 имлителя частоты 18. Коэффициент деления делителя 18 задается с шины 22. Он определяет количество периодов синусоидальных колебаний соответствующих одной дискрете в течение которой фаза колебания не меняется. Коэффициент деления делителя 19 определяет количество дискрет N в одной пачке (или в одном импульсе), т.е. длительность пачки (импульса).

Коэффициент деления делителя 20 определяет скважность следования им- пульсов, т.е. период следования Т.

RS-триггер 16 задает режим .работы дещифратора 4. При поступлении отрицательного импульса переполнения с выхода счетчика делителя 20 RS-триггер 16 устанавливается в нулевое состояние и разрешает работу дешифратора 4 на время, равное длительности импульса. Таким образом, формируется импульсный синусоидальный сигнал.

Параллельный код для управления фазой сигнала вводится через шину 25 С выхода последнего разряда сдвигающего регистра 17 последовательньй код поступает на логические элементы И 13, 14 и в соответствии с кодом, записанным сдвигающим регистром 17,

изменяет на 180 или оставляет нулевой фазу очередного периода гармонического колебания. Это связано с тем,чтов инверторе-повтррителе 7 инвертируется первая либо вторая полуволна колебания.

Управляемый инвертор-повторитель 7 может быть выполнен на дифференциальном операционном усилителе, входы которого через масштабирующие резисторы подключаются к источнику сигнала, а неинвертирующий вход через клю к шине нулевого потенциала, причем управляющий вход ключа связан с вы- ходом элемента ИЛИ 15.

Для перевода генератора в режим непрерывной генерации синусоидальног сигнала достаточно подключить управляющий вход дещифратора А к шине ну- левого потенциала, например, с помощью переключателя.

изобретения

Генератор синусоидального сигнала, содержащий тактовый генератор, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, выходы которых соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, выход которого соединен с информационным входом первого дешифратора, п информационных выходов которого через соответствующие масштабирующие резисторы соединены с инвертирующим входом операционного усилителя и через дополнительньШ масштабирующий резистор - со средним выводом балансного потенциометра, включенного между положительной и отрицательной шинами питания, выход операционного усилителя соединен с информационным входом управляемого инвертора-повторителя и через резис- тор обратной связи с инвертирующим входом операционного усилителя, (п+ +1)-й выход первого дешифратора соединен с нулевым, а (п+2)-й выход - с единичным входами первого RS-триг

гера, прямой выход которого соединен

5

0

5

5

о .« .

0

с вторым входом первого элемента И-НЕ и с синхронизирую1цим входом D-тригге- ра, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И, а инверсный.выход - с первым входом второго элемента И и с единичньгм входом D-триггера, второй дешифратор, выход которого соединен с входом обнуления сдвигающего регистра, установочный вход которого соединен с шиной задания программируемой фазы, а выход - с вторым входом второго элемента И и через первый элемент НЕ - с вторым входом первого элемента И, выходы первого и второго элементов И соединены через элемент ИЛИ с управляющим входом управляемого инвертора- повторителя, второй элемент НЕ, выход которого соединен с тактовым входом сдвигающего регистра, и третий элемент НЕ, выход которого соединен с информационным входом сдвигающего регистра, причем выход управляемого инвертора-повторителя является выходом генератора, отличающий- с я тем, что,, с целью расширения функциональных возможностей за счет формирования фазоманипулированных колебаний с регулируемым периодом повторения пачки, длительностью пачки и интервалом постоянства фазы, генератор содержит второй RS-триггер, а также первый, второй и третий делители частоты, выполненные на вычитающих счетчиках и соединенные последо- ,вательно, при этом импульсный вход первого делителя частоты соединен с прямым выходом D-триггера, выход - с вторым входом второго элемента НЕ, выход второго делителя частоты соединен с единичным входом второго RS- триггер, выход третьего делителя частоты соединен с нулевым входом второго RS-триггера и с входом третьего элемента НЕ, прямой выход втopQ o RS-триггера соединен с запрещающим входом первого дешифратора, а выход . текущего кода вычитающего счетчика третьего делителя частоты соединен с входом второго дешифра Гора,

Й

CM

(j

X