Цифровой генератор инфранизкой частоты Советский патент 1976 года по МПК H03K3/80 

1

Изобретение относится к цифровой вы числи-гельной технике и может быть использовано в качестве управляющего тактового генератора в устройствах автоматического контроля,

Известен генератор импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, счетчик, делитель частоты, выходной триггер и схему сравнения кодов ij.

Однако такой генератор не позволяет

получать синусоидальное напряжение.

Из всех известных устройств наиболее близким к изобретению по своей технической сущности 5шляется генератор напряжения, приближающегося к синусоидальному, кото- рый содержит генератор тактовых импульсов (ГТИ), подключенный ко входу реверсивного счетчика, выход старшего разряда которого подключен к управляющему входу переключателя пол5фности, другие выходы счетчика подключены к. управляющим входам первого управляемого делителя напряжения, пороговый вход которого подключен к источнику эталонного напряжения. ГШроговый вход второго делителя напряжения подключен к. выходу первого управляющего делителя напряжения, управляющие входы последнего подключены к инверсным выходам счетчика, а выход - к основному входу переключателя полярности 2.

Полуволна синусоидального напряжения аппроксимируется параболой, образующейся за счет одновременной противофазной работы двух делителей напряжения: линейно нарастающее напряжение первого делится вторым по линейно убывающему закону.

Амплитуды гармонических составляющих убывают пропорционально кубу номера гармоник. С учетом третьей и пятой гармоник коэффициент гармоникСК)сотавляет 4,5%, что в ряде случаев недопустимо,

В известном устройстве использовано каскадное включение преобразователей код-напряжение, что усложняет схему и удваивает погрешность устройства.

Цель изобретения - уменьшение коэффициента гармоник выходного напряжения.

Указанная цель достигается за счет того, что в цифровой генератор инфра- низкой частоты, содержащий генератор тактовых импульсов, реверсивный счетчик, управляемый делитель напряжения, пороговый вход которого подключен к источнику эталонного напряжения, а выход - ко входу переключателя поляфнос- ти, введены триггер, счетный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первый и второй коммутаторы и четыре дешифратора, выходы которых соединены с выходами реверсивного счетчика, элемент ИЛИ, выход которого подключен ко входу управления ревер- сивного счетчика, один сигнальный вход первого коммутатора соединен с выходом триггера, другой сигнальный вход соединен с выходом генератора тактовых импульсов, управляющий вход соединен с выходом второго дешифратора, а выход соединен со счетным входом реверсивного счетчика, выходы первого и четвертого дешифраторов соединены со входами элемента ИЛИ, вход третьего дешифратора соединен с управляющим входом второго коммутатора, сигнальные входы которого соединены с выходом реверсивного счетчика, а выходы подключены ко входам управляемого делителя, упраБляюш.ий вход переключателя полярности соединен с выходом первого дешифратора.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - аппроксимация полуволны синусоиды параболой; на фю. 3 - кусочно-линейная аппрок- симация полуволны синусоиды.

Цифровой генератор инфранизкой частоты состоит из генератора 1 тактовых импульсов (ГТИ), триггера 2 со счетным входом, первого коммутатора 3, реверсивного счетчика 4, второго коммутатора 5, управляемого делителя 6, переключателя Тпачярности, дешифраторов 8-11, элемента ИЛИ 12. На фиг. 2 и 3 позицией 13 обозначена полуволна синусоидального колебания,

14- аппроксимация синусоиды параболой

15- кусочно- линейная аппроксимация синсоиды, 16-17 - точки, соответствующие моментам срабатывания первого дешифратора 8, 18 - 19 точки, соответствующие моментам срабатывания второго дешифратора

9, 20-21- точки, соответствующие моментам срабатывания третьего дешифратора 10 22 - точка, соответствующая моменту срабатывания четвертого дешифратора 11.

Для правильной работы устройства необходимо, чтобы управляющие входы коммутаторов 3 и 5, счетчика 4 и переключателя полярности 7 были счетными, т. е. чтобы при поступлении первого импульса управления переходили в новое состояние, при uocTплении второго импульса - в прежнее состоние и т. д.

Перед началом работы устройство находится в начальном ссстогнии: счетчик 4 в нулевом состоянии. Сигнал с выхода ГТИ 1 через комментатор 3 поступает непосредсвенно на вход счетчика 4, работз-ющего в режиме прямого счета. Коммутатор 5 подает сигнал с выхода счетчика 4 на входы управляемого делителя 6. Переключатель полярности 7 работает в реясиме положительной полярности. После сигнала пуск счетчик 4 начинает и,акапливагь e.ainiHiibJ, в результате чего на выходе усгройства формируется линейно нарасгэ-ющее пслок -тельное напряжение. Крутизна нарасгакия напряжения определяе тся частогой повторения импульсов ГТИ 1 и величиной дискретнести управляемого делителя G,

В момент накопления з счсГ-ако 4 хода соответствующего памяти дси ифриторм 9 (гочка 17 на фиг. 3) коммутатоцЗ под дсйсгвлемуправляющего импульса с выхода дешифратора 9 переключается, и на вход счегчика 4 начи-нают поступать импульсы с выхода трп.;- ера 2, частота повторения когорь х в два раза меньше первоначальной. Крутизна -гарастания BbixoaHoro напрялчения также vrioiibшается в два раза.

В момент накопления в счетчике 4 .тодл соагве1х;твующего коду дешифратора 10 (точка 2О на фиг. 3) коммутатор 5 подает на входы управляемого делителя 6 посгоклный код, соответствующий коду дешифрагора 10. В результате на выходе усгройства формируется посгояснное по величине напряжение.

В момент накопления в счетчике соатветствующего коду дешифратора 11, элемент ИЛИ 12 включает реаерс счет-, чика 4. Код в счетчике 4 начинает уменьшаться, и процесс протекает в обратном направлении,

В момент установления в счетчике 4 кода, соответствующего коау дешифратора & (точка 17 на фиг. 3), схема ИЛИ 12 снова переключает реверс счетчика 4 и переключатель полярности 7, Цикл повторяется но при этом выходное напряжение уст :1ойства имеет уже отрицательную полярность, т, е. формируется отрицательная noayBOJiaa выходного напряжения.

Такой цифровой генерат-ор обеспечит пол чение коэффициента гармомик К., 1,7,. т.ев 2j5 раза меньше по сравненкю с известным ус тройств ом.

Формула изобретения

Цифровой генератор инфранизкой частоты, содержащий генератор тактовых импульсов, реверсивный счетчик и управляемый делитель напряжения, пороговый вход которого подключен к источнику эталонного напряжения, а выход - ко входу переключателя полярности, отличающийся тем, что, с целью уменьшения коэффициента гармоник выходного напряжения, в него введен триггер, счетный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первый и второй коммутаторы и четыре дешифратора, входы которых соединены с выходами реверсивного счетчика, элемент ИЛИ, выход которого подключен ко входу управления реверсивного счетчика, один сигнальный вход первого коммутатора соединен с выходом триггера, другой сигналь- 20 1/00, 14.07.71.

ный вход соединен с выходом генератора тактовых импульсов, управляющий вход соединен с выходом второго дешифратора, а выход соединен со счетным входом реверсивного счетчика, выходы первого и четвертого дешифраторов соединены со входами элемента ИЛИ, вход третьего дешифратора соединен с управляющим входом второго коммутатора, сигнальные входы которого соединены с выходом реверсивного счетчика, а выходы подключены ко входам управляемого делителя, управляющий вход переключателя полярности соедиен с выходом первого дешифратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе; I.ABT. св. №420093, кл. Н ОЗ К 1/18, 20.03.72 (аналог) 2. Авт. св. № 388348, кл. Н 03 К

6ых.од

Этапоиное направление

Фиг. f

Угол

сРиг.З