ВСЕСОЮЗНАЯ Советский патент 1973 года по МПК H03B23/00 H03B19/00 

1

Изобретение относится к области генерирования электрических колебаний, в частности к генераторам качающейся инфранизкой частоты.

Известным генераторОМ качаюпдейся инфранизкой частоты, выполненным в виде последовательно соединенных генератора опорной частоты, схемы управления, умножителя частоты со схемой реверса, делителя частоты с переменным коэффициентом деления и преобразователя «.код-аналог, приче.м выход схемы реверса соединен с одним из входов схемы управления, невозможно перестроить частоту по линейному закону с заданной дискретностью.

В предлагаемом генераторе качаюпдейся инфранизкой частоты перестройка частоты по линейному закону с заданной дискретностью достигается тем, что выход преобразователя «код-аналог через переключатель и пересчетную схему соединен с одним из входов умножителя частоты, а между выходо.м последнего и входам делителя частоты с переменным коэффиц.иентом деления включен .суммирующий счетчик, управляемый с выхода преобразователя «код-аналог.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого генератора.

Генератор качающейся инфранизкой частоты содержит: генерато.р / опорной частоты;

схему 2 управления, состоящую из у.правляемых вентилей 3, 4 с триггером 5, 6 управления; умножитель 7 частоты со схемой 8 реверса, состоящий из реверсивного счетчика 9 с вентилями 10 переноса; триггера 11 реверса, двух схем «И 12, 13 и двух .декадных переключателей 14, 15, делитель 16 частоты с переменным коэффиц.иентом деления; сумм.ирующий счетч;1к 17; преобразователь 18 0 «код-аналог ; переключатель 19; пересчетн -ю схему 20.

Выход триггера 5 подключен к потенднальному входу вент}1ля 3 и к установочному входу триггера 6, к выходу которого подключен потенциальный вход вентиля 4. Импульсные входы вентилей 5, 4 соединены с выходом генератора /, а выходы вентилей - с первым входом счетчика 9 и с импульсным входом вентилей 10 переноса соответственно. 0 Вентили 10 переноса соединяют поразрядно ревер сив1 ый счетчик 9 и суммирующий счетчик 77. Выход последнего соединен через делитель 16 частоты входом преобразователя 18 «код-аналог. Выход последнего подключен к установочным входам триггеров счетчика 17 и через переключатель 19 и пересчетную схему 20 - ко второму входу реверси.в:Ного счетчика 9.

К выходам триггеров счетчика 9 подклю30 чены первые входы двух схем «И 12, 13, вторые .входы которых соединены с двумя декадными переключателями 14, 15 соответствевно. Выход схемы «И 12 подключен к установочным входам триггеров 5 11, а выход схемы «И 13 - к другому установочному входу триггера 11. Последний задает режим работы реверсивного счетчика Р. Счетчики 9, 17 являются дволчяо-десятичными. Между объемом счетчика 17 и опорной частотой /о генератора / существует связь: C -i - fo-lcaK, т. е. /о , где га - ч.исло двоично-десятичных декад счетчика 17. О.бъем С 10 счетчика 9 выбирается из условий: 4 где i - число декад счетчика 9; /,умакс- максимальная частота выходных им1нульсав счетчика 17; q - ма1К симальные показания, устанавливаемые переключателями 14, 15. Генератор имеет два режима работы: генери-рование синусоидального сигнала постоянной частоты; генерирование синусоидального сигнала с линейно изменяющейся частотой в одну и другую стороны. Режим работы генератора задается переклю-чателем 19. В случае генерирования синусоидального сигнала постоянной частоты генератор находится в следующем исходном состоянии: вентили 5 и 4 затерты потенциалами триггеров 5 и 5 соответственно; - переключателем 14 устанавливается требуемое значение частоты следования входных импульсов делителя 16 частоты, выбираемое из условия: fn q f,, где /сых - частота выходного синусоидального сигнала преобразователя 18; k - коэффициент деления делителя 16 частоты; р - число участков аппроксимации формируемого сигнала, состояние счетчиков 9, /7-нулевые, триггер // реверса установлен в положение, соответствующее работе счетчика 9 на суммирование; - переключатель 19 находится в положении 21; - переключат ь 15 находится в нулевом положении. При поступлении пускового импульса на триггер 5, он опрокидывается, открывая вентиль 3. Им1пульсы с генератора / онорной частоты /о через открытый вентиль 3 начинают поступать на счетчик 9 до прихода q нмпульсов. В момент поступления -го импульса на вход счетчика 9 формируется импульс на выходе схемы «И 12. Этот импульс поступает на установочные входы .триггера //, состояние которого не меняется, и триггера 5. Последний возвращается в исходное состояние, закрывая вентиль 3 и опрокидывая триггер 6. Тем самым доступ импульсов на счетчик 9 прекращается (в нем заласано число д), а потенциалом триггера 6 открывается вентиль 4 « имлульсы с генератора 1 начинают поступать на им1пульсные входы вентилей 10 переноса. При этом каждый им-пульс частоты /о переносит параллельньм кодом число д, хранящееся в счетчике 9, в счетчик 17 на сум1мирование. По истечении однорекундного интервала времени на группу вентилей 10 переноса поступит 10 имяульсов частоты /о, а в счетчик 17 по параллельным входам будет введено число 9-10. За этот промежуток времени «а выходе счетчика /7 будет сформировано д импульсов, а его показания станут равными нулю. В каждый очередной (1-й, 2-й, ..., -ый) момент переполнения счетчика 17, в последнем остается остаток , где / 1, 2, 3.,. . д. Выходные импульсы счетчика 17 следуют с неременным периодом, либо Г101 7о, либо Гз - TI + Го ITJ где - - целая часть числа -; 9q То J- - период следования импульсов /о опорной частоты. Таким образом, временные интервалы между двумя соседними выходными импулъcaiMH счетчика 17 не могут отличаться более чем на один период Го опорной частоты /оЕсли выполнить условия , что практически всегда имеет место, можно считать Выходная частота счетчика 17 определяется из соотношения: f,.-g, или, с учетом условия (1), Частота следования fj. выходных импульсов делителя 16 частоты будет равна: f f« 9: k k т. е. соответствующем выбором коэффициентов деления q k можно обеспечить любую дискретность изменения частоты. В частном случае, если в качестве делителя 16 частоты выбрать декадный счетчик с / декадами, на выходе последнего получим частоту: W 10 Декадный делитель 16 частоты с переменным коэффициентом деления удобно использовать для переключения пределов изменения частоты выходного синусоидального сигнала генератора. Выходные импульсы делителя 16 частоты поступают на вход преобразователя 18 «.код-аналог для формирования синусоидального сигнала. Для установки счетч:ика 17 в нулевое положение с преобразователя 18 «код-аналог поступает импульс сброса по окончании каждого периода формируемого сигнала. В случае генерирования качающейся частоты исходные состояния элементов схемы такие же, как и в предыдущем случае, за исключением следующих: - переключатель 19 устанавливается в положение 22; - переключатели 14 и 15 устанавливаются в положения, соответствующие нижнему f, и верхнему / пределам частоты, -которые выбираются «а основании соотношения (2): 5мин. , /о -а k-pfBb4i макс. макс.макс. коэффициент пересчета пересчетной схемы 20 устанавливается равным количеству периодов выходной частоты /вых-, генератора, в течение которых эта частота не должна изменяться. ЕСЛИ, например, частота выходного синусоидального сигнала должна изменяться по линейному закону от периода к периоду, то коэффициент пересчета устанавливается paiBHbiiM единице. Работа генератора в режиме генерирования качающейся частоты аналогична режиму генерирования сигнала постоянной частоты от момента поступления пускового импульса до момента прихода на вход реверсивного счетчика 9 имлульса с выхода пересчетной схемы 20. При этом показания счетчика 9 станут равными дики. + и очередные импульсы на выходе счетчика 17 будут следовать с частотой /( + 1, а на выходе преобразователя 18 мин будет формироваться сигнал с частотой f . /вых. После формирования требуемого количества периодов выходного синусоидального сигнала появляется очередной импульс на выходе пересчетной схемы 20, .который изменяет показания реверсивного счетчика на + 2. В дальнейшем процессы в устройстве циклически повторяются до тех пор, пока в счетчике 9 запишется число .«акс-. соответствующее верхней границе диапазона линейного изменения частоты выходного сигнала: в этот момент схемой «И 13 формируется импульс, который опрокидывая триггер // реверса, ставит счетчик 9 в режим вычитания. С этого момента частота /вых., выходного син соидального сигнала начинает уменьщаться по линейному за.кону до значения при котором схемой «И 12 формируется импульс, устанавливающий- с помощью триггера // реверсионный счетчик 9 в режим суммирования. Состояние триггера 5 при этом «е изменится. Работа генератора в режиме генерирования качающейся частоты продолжается до момента подачи импульса «Стоп на установочный вход триггера 6. Этот импульс можат задаваться либо програ.ммным устройством системы контроля, либо управляющим (или из.мерительным) Зстройством информационно-измерительной системы, в которой используется генератор. Предмет изобретения Генератор качающейся инфранизкой частоты, выполненный в виде последо.вательно соединенных генератора опорной частоты, схемы упра1вления, состоящей из управляемых вентилей с триггерами управления, умножителя частоты со схемой реверса, содержащего реверсивный счетч.ик с вентилями переноса, триггер реверса, две схе.мы «И и два декадных переключателя, делителя частоты с переменным коэффициентом деления и преобразователя «.код-аналог, причем выход схемы реверса соединен с одним из входов схемы управления, отличающийся тем. что, с целью перестройки частоты по линейному закону с заданной дискретностью, выход преобразователя «код-аналог через переключатель и пересчетную схему соединен с одним из входов умножителя частоты, а между выходом последнего и входом делителя частоты с переменным коэффициентом деления включен суммирующий счетчик, управляемый с выхода преобразователя «код-аналог.

Ц

-n