Цифровой генератор инфранизкой частоты Советский патент 1976 года по МПК H03K4/02 

(54) ЦИФЮВОЙ ГЕНЕРАТОР ИНФРАНИЗКОЙ ЧАСТОТЫ 13-2, предназначенные для формирования сигналов. Существенным отличием предложенного цифрового генератфа инфранизкой частоты от известных является то, что входы элемента И 9 подсоединены к выходам разрядов счетчика 2-1 таким образом, что появление сигнала на выходе элемента И 9 соответствует заполнению 1/3 емкости счетчика без учета триггера старшего ()разряда или 1/6 емкости с учетом этого триггера. Такое соединение можно выполнить, если входы элемента И 9 подклдочить со всеми нечетнь ми .разрядами счетчика 2-1 - (последний (п + 1)- триггер не учитьшается) пр четном числе Т разрядов счетчика или со всеми четными разрядами при нечетном числе разрядов счетчика или со всеми четными разрядами при нечетном числе разрядов счетчика 2-1. На чертеже показаны связи в случае четного числа. По существу в данном цифровом генераторе инфранизких частот используются два устройства (только генератор тактовых импульсов является общим), причем запуск втфого устройства происходит со сдвигом по фазе на 1/6 периода (или на 1/3 полупериода) за счет запускающего блока, состоящего из элемента И 9, триггера 10 и ключа 11. Выходы устройств 13-1 и 13-2 соединены параллельно и к ним подключена нагрузка 14, причем по принципу действия данный цифровой генератор инфранизкой частоты является генератором тока, поэтому сопротивление нагрузки 14 должны быть много меньще выходного сопротивления устройства, а следовательно, выходные сигналы устройств 13-1 и 13-2 будут суммироваться на нагрузке 14. Генератор работает следующим образом. По запуску генератора тактовых импульсов 1 начинает работать устройство 13-1, формируя на нагрузке 14 участок параболы. При заполнении 1/3 емкости счетчика 2-1 открывается элемент И9 и срабатывает триггер 10, открывая ключ 11. С этого момента начинает работать устройство 13-2, формирующее точно такой же сигнал, как и устройство 13-1, но сдвинутьш по фазе на 60. Таким образом на нагрузке 14 происходит суммирование двух одинаковых периодических сигналов, сдвинутых по фазе. При разложении суммарного сигнала по гармоническим составляющим амплитуды гармоник будут равны и -2 km k где UQ - напряжение источника опорного напряжени/т А - постоянный коэффициент. k - номер гармоники, - угол, сдвига фаз между сигналами (в ащем случаеЛ Р- ). Из выражения 1 следует, что все гармоники, ратные трем, из выходного напряжения исчезнут, ак как C05k С053(2ЯН)| СО&С2Л-0 -Q. Поскольку при разложении в ряд периодической кривой, состоящей из участков параболы, присутствуют только нечетные гармоники, то в нашем спучяе кривая напряжения на резисторе 14 будет содержать только 1,5,7,11,.. гармоники. Коэффициент несинусоидальных искажений kj с учетом только 5-й гармоники будет равен RHH 0,8%, а с учетом 5 и 7 гармоник RHH (5,7) ,85 %. Учитывая, что амплитуды гармоник убывают пропорционально третьей степени своего номера, можно считать что следующие 11, 13. 17,.. гармоники не могут сколь-нибудь заметно увеличить коэффьциент kjm. Таким образом, коэффициент knn для выходного напряжения предложенного цифрового генератора инфранизкой частоты можно считать равным 0,86%. Такая величина допустима для ряда весьма точных измерений. Несмотря на некоторое усложнение схемы цифрового генератора инфранизкой частоты, он все же проще, чем в случае непосредственного формирования синусоиды с такой же степенью точности. Щзоме того, применение двух устройств для формирования выходного сигнала уменьшает случайные инструментальные погрешности к, следовательно, повыщает точность формирования. Формула изобретения Цифровой генератор инфранизкой частоты по авт. св. № 511681, отличающийся тем, что, с целью уменьшения искажений выходного сигнала, в него введены элемент И, входы которого подключены к выходам счетчика, триггер, вход котфого соединен с выходом элемента И, ключ, один вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а другой вход соединен с выходом триггера, второй счетчик, второй управляемьш делитель напряжения и второй переключатель полярности, выход которого подключен параллельно нагрузке, его сигнальные входы соединены последовательно с входом управляемого делителя напряжения по делимому напряжению, а управляющий вход подключен к выходу последнего разряда второго счетчика, остальные выходы которого соединены с входами управляемого делителя напряжения.

j-//Mhc -//M

Ч-r I -2 Hn-l)jt

П1

Ч

hJ-7

-13-1

8-1

L H-fi,-,