Программно-управляемый генератор синусоидальных колебаний Советский патент 1989 года по МПК H03B19/00 

1

Изобретение относится к радиотехнике и связи, измерительной технике, предназначено для получения синусо- идальных колебаний по сигналам про- граммного управления, может быть ис- пользовано в автоматизированных системах измерения и контроля и является усовершенствованием изобретения по авт.- св. К 1427549.

Целью изобретения является обеспечение точности установки уровня выходных синусоидальных колебаний.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема программно- управляемого генератора синусоидаль- ных колебаний; на фиг. 2 - структур- ная электрическая схема блока управления. .

Программно-управляемый генератор синусоидальных колебаний содержит (фиг. 1) опорный кварцевый генератор 1, делитель 2 частоты, датчик 3 сетки частот, содержащий управляемый напряжением генератор 4, блок 5 исключения импульсов, делитель с пере- менным коэффициентом деления (ДПКД) 6 фазовый детектор 7, интегрирующее звено 8, фильтр 9 нижних частот, накапливающий сумматор 10 и первый циф- роаналоговый преобразователь (ЦАП) 1:1 блок 12 стабилизации уровня выходного напряжения, содержащий смеситель 13, усилитель 14 мощности, преобразователь 15 напряжения, блок 16 сравнения и усилитель 17 с регулируемым коэффициентом передачи, аттенюатор 18, первый дешифратор 19 адреса, ре.

гистр 20 памяти кода частоты, первый регистр 21 памятк кода амплитуды, блок 22 формирования кода амплитуды, первый сумматор 23, второй дешифратор 24 адреса, втррой регистр 25 памяти кода амплитуды, преобразователь 26 кода, первый регистр 27 сдвига, второй шифратор 28, второй ЦАП 29, источник 30 опорного напряжения, блок 31 ввода сигналов программного управления, дешифратор 32 управляющих сигналов, блок 33 операти1вного запоминания, блок 34 управления, генератор

35тактовых импульсов, второй регистр

36сдвига, первый шифратор 37, второй сумматор 38, триггер 39, третий ЦАП 40, блок 41 вычитания, строби- руемый компаратор 42, счетчик 43, дополнительный источник 44 опорного напряжения, адресный счетчик 45, блок 46 постоянного запоминания, элемент ДЛИ 47.

. Блок 34 управления содержит ;(фиг.2) триггеры 48 - 53, первый, второй, третий элементы ИЛИ 54 - 56, инвертор 57, первый, второй, третий, четвертый элементы И 58 - 61, пер- вьш, второй, третий счет.чики 62 - 64 КС-цепь 65, сумматор 66, дешифратор 67.

Программно-управляемьй генератор синусоидальных колебаний работает следующим образом.

Сигналы программного управления ; частотой и амплитудой выходного сиг- , нала поступают на вход блока 31 ввода, структурно состоящего из инте

фейсных функциональных элементов, с информационного выхода блока 31 ввода сигналы поступают на информационные входы дешифратора 32 и блока 33. Выход блока 33 подключен к информационным входам блока 22 формирования, регистра 20 памяти и второпамяти, причем на вхо

го регистра 25

регистра 20 памяти поступает код час тоты выходного сигнала ,в последовательности, определяемой кодом адреса на выходе первого дешифратора 19,

а код амплитуды записывается во второй регистр 25 памяти согласно коду адреса с выхода второго дешифратора 24. Смена данных о частоте и амплитуде производится по тактовым сигналам с выходов блока 34. Последовательность команд на смену данных по ступает с выходов дешифратора 32 на триггеры 48 - 53 признака команды и элемент РШИ 54, а тактовые сигналы поступают с генератора 35 через счетчик 62, дешифратор 67 на элементы И 58 и 59. Изменение частоты выходного сигнала производится по двум входам датчика 3, причем с первого выхода регистра 20 памяти сигнал управления поступает на вход и тегрирующего звена 8 через накапливающий сумматор 10 и первый ЦАП 11, а с второго выхода регистра 20 памяти сигнал управления поступает на вход ДПКД 6, включенного в петлю фазовой автоподстройки частоты, которая состоит из фазового детектора 7, интегрирующего звена 8, фильтра 9, управляемого напряжением генератора 4 и блока 5. На опорный вход фазового детектора 7 поступает сигнал через делитель 2 с опорного кварцевого генератора 1. Датчик 3 вырабатывает сигнал с частотой, значение которой лежит выше рабочего диапазона частот программно-управляемого генератора синусоидальных колебаний. Этот сигнал поступает на вход смесителя 13 блока 12 стабилизации, а на другой вход смесителя 13 через усилитель 17 подается сигнал с выхода опорного кварцевого генератора 1. На выходе смесителя 13 вьщеляется сягнал разностной

частоты, для которой последовательно подключенные усилитель 14, преобразователь 15 и блок 16 сравнения обеспечивают постоянство амплитуды выходного сигнала.

д

15

20

25

30

- ш

. 460768

Изменение амплитуды выходного сигнала производится одновременно по двум каналам: изменением опорного напряжения на выходе второго ЦАП 29 и изменением величины ослабления аттенюатора 18. Код порядка амплитуды устанавливается при подаче сигнала управления с дешифратора 32 через триггер 48 блока 34, второй сумматор 38 на второй информационней вход второго сумматора 38. Преобразование кода мантиссы амплитуды обеспечивается путем суммирования кода адреса, поступающего на входы первого сумматора 23 со счетчика 63 блока 34 и кода сдвига амплитуды с выхода блока 22. С выхода сумматора 23 через второй дешифратор 24 адреса производится управление вторым регистром 25

памяти, с выхода которого через пре- образователь 26 кода, первый регистр 27 сдвига и второй ЦАП 29 сигнал управления амплитудой поступает на вход блока 16 сравнения. Сигналы трех, старших разрядов с выходов преобразователя 26 кода поступают на вход второго дешифратора 28, управляющего работой первого регистра 27 сдвига и первого регистра 21 памяти. Тактовые сигналы на первый регистр 21 памяти поступают с выхода элемента И 60, а на блок 22 формирования с выхода элемента 11ПИ 56, подключенного через инвертор 57 к вькоду счетчика 62, второй тактовый вход блока 22 формирования подключен к выходу сумматора 66. Управляющий сигнал на блок 31 ввода поступает с выхода элемента

40 ИЛИ 55. .

Обеспечение точности установки уровня выходных синусоидальных колебаний ос тцествляется после подачи соответствующей команды, которая,

45 пройдя блок 31 ввода, поступает на дешифратор 32, с управляющего выхода которого через триггер 53 блока 34 управления поступает сигнал разрешения счета импульсов адресному счетчику 45, тем самым обеспечивая выборку блоку 46 постоянного запоминания. Уровень логической единицы с выхода триггера 53 разрешает прохождение импульсов сопровождения через RC-цепь 65, счетчик 64 и элемент И 61 на вход элемента ИЛИ 47, а с его выхода - на синхронизирующий вход дешифратора 32. Программа обеспечения точности установки уровня выходных синусоидальных

35

50

55

51А607686

сигналов состоит из поочередной уста- стробируемый компаратор и счетчик.

новки двух значений уровня выходного сигнала. При этом синхронно со сменой кода данных об уровне происходит сме- g на кодов на входе ЦАП 40, которым управляет триггер 39, на вход которого поступают импульсы стробирования с дополнительного управляющего выхода дешифратора 32. Блок 41 вычитания ю определяет разность между входными напряжениями второго ЦАП 29 и третьего ЦАП 40, опорные входы которых подключены к источнику 30 опорного напряжения.. Усиленное значение раз- is ности напряжений сравнивается на стробируемом компараторе 42 с пороговым уровнем, поступающим с дополни- тельного источника 44 опорного напряжения, .Если усиленное значение раз- 20 ности напряжений выходит за пределы порогового уровня, импульс стробирования с выхода стробируемого компаратора 42 проходит на вход счетчика 43, который вьщает сигнал о неис- 25 правности тракта установки уровня выходного напряжения, что позволяет обеспечить точность установки уровня выходных синусоидальных колебаний.

последовательно соединенные адресн счетчик и блок постоянного запомин ния, выход которого объединен с ин формационным выходом блока ввода с налов программного управления, при чем опорньй вход третьего цифроана логового преобразователя соединен выходом источника опорного напряже ния, второй вход блока вычитания с единен с выходом второго цифроанал гового преобразователя, опорный вх стробируемого компаратора соединен с выходом дополнительного источник опорного напряжения, синхронизирую выход блока ввода сигналов.програм много управления соединен со строб рующим входом дешифратора управляю сигналов и с первым синхронизирующ входом блока.управления через введ ный элемент ИЛИ, второй вход элеме та ИЛИ соединен с первым дополните ным тактовым выходом блока управле ния, выход счетчика соединен с пер

дополнительным управляющим входом блока ввода сигналов программного управления, управляющий вход адрес го счетчика, управляющий вход блок

30 постоянного запоминания и второй д полнительньй управляющий вход блок ввода сигналов программного управл ния объединены и соединены с допол тельным управляющим выходом блока равления, синхронизирующий вход ад ресного счетчика соединен с вторым дополнительным тактовым вьпсодом бл управления, а дополнительный упра ляющий выход дешифратора управляю

Ф о -р м у л а изобретения

Программно-управляемьй генератор синусоидальных колебаний по авт. св. № 1427549, отличающийся тем, что, с целью обеспечения точности установки уровня выходных синусо- идальных колебаний, в него введены дополнительный источник опорного напряжения, последовательно соединенные триггер, третий дифроаналоговый преобразователь, блок вычитания.

стробируемый компаратор и счетчик.

последовательно соединенные адресный счетчик и блок постоянного запоминания, выход которого объединен с ин-. формационным выходом блока ввода сигналов программного управления, причем опорньй вход третьего цифроана- логового преобразователя соединен с выходом источника опорного напряжения, второй вход блока вычитания соединен с выходом второго цифроанало- гового преобразователя, опорный вход стробируемого компаратора соединен с выходом дополнительного источника опорного напряжения, синхронизирующий выход блока ввода сигналов.программного управления соединен со строби- рующим входом дешифратора управляющих сигналов и с первым синхронизирующим входом блока.управления через введенный элемент ИЛИ, второй вход элемента ИЛИ соединен с первым дополнительным тактовым выходом блока управления, выход счетчика соединен с первым

дополнительным управляющим входом блока ввода сигналов программного управления, управляющий вход адресного счетчика, управляющий вход блока

постоянного запоминания и второй дб- полнительньй управляющий вход блока ввода сигналов программного управления объединены и соединены с дополнительным управляющим выходом блока управления, синхронизирующий вход адресного счетчика соединен с вторым дополнительным тактовым вьпсодом блока управления, а дополнительный управляющий выход дешифратора управляющих

сигналов соединен со счетным входом триггера и стробирующим входом стробируемого компаратора.

fAon..

Изобретение относится к радиотехнике и связи, измерительной технике. Для обеспечения точности установки уровня выходных sin-колебаний в устр-во введены триггер 39, 3-й ЦАП 40, блок 41 вычитания, стробируе