Цифровой генератор синусоидального сигнала Советский патент 1979 года по МПК H03B19/00 

1

Изобрегение огносигся к области ра Диоизмерительной техники и может быть использовано, в частности, при построении генераторов синусоидальных напряжений с широким диапазоном частот.

Известен цифровой генератор синусоидального сигнала, содержащий генератор импульсов, первый формирователь ступенчатого напряжения, выполненный в виде последовательно соединенвиых реверсивного счетчика, дешифратора и цифроаналогового преобразователя, фильтр и блок управления, включенный между выходом генератО ра импульсе© и управляющим входом реверсивного счетчика 1.

Однако диапазон значений частоты выходного сигнала известного генератора огран1гчен быстродействием цифроаналого вого преобразователя..

Цель изобретения - расширение диапазона значений частоты выходного .

Для этого в цифровом генераторе сану соидального сигнала, содержащем генера гор имоульйсе, первый формирователь ступенчагого напряжения, выполненный в виде последовательно соединенных реверсив. кого счетчика, дешифратора и цифроаналогового преобразователя, фильтр и блок управления, включенньй между выкодом генератора импульсов и управляющим входом реверсивного счетчика, введены дополнительные формирователи ступенчатого напряжения, выполненные идентично первому формирователю ступенчатого напряжения, и общие для всех формирователей ступевчатого напряжения распредет1тель импульсов и сумматор, при этом распределитель импульсов включен между выходом генератора импульсов и счеи1ыми входами реsверсивных счетчиков, сумматор включен между выходами формирователей ступенчатого напряжения и входом филыра, один дополнительный выход распределителя импульсов соединен с вторым входом блока управления, другой - с установочными входами реверсивных счетчиков, а управляющие входы всех реверсивных счегчиков объединены. На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предложенного цифрового генератора синусоидального сигнала; на фиг, 2 приведены временные диаграммы, поясняющие работу устройства. Цифровой генератор синусоидального сигнала содержит генератор 1 импульсов, блок 2 управления, распределитель 3 импульсов, формирователи 4 ступенчатрго напряжения, сумматор 5, фильтр 6, при этом каждый формирователь 4 ступенчатого напряжения содержит реверсивный счетки 7, деши }чратор 8 и цифроаналоговый преобразователь 9. Цифровой генератор синусоидального сигнала работает следующим образом. Выходные сигналы генератора 1 импульсов поступают на вход программируемого раопределйтеля 3 импульсов, представляющего собой, например, счетчик-делитель на 2ft, (где - число интервалов аппроксимации) с дешифратором. Выходные сигналы распределителя 3 импульсов поступают на входы соответствующих формирователей 4 ступенчатого напряжения, состо- Я.ШИ.Х из реверсивных счетчиков 7, дешифраторов 8, выполняющих роль постоянных за поминающих устройств, л цифроаналоговых преобразователей 9. Каждый из формирователей 4 формирует определенную ступенчатую функцию fi (и такую, что m р(р(а), ti) где y(tj)- значения генерируемой устройством функции, в данном случае синусоидальной, в дискретные моменты времени tj) j О, 1, 2, ... После суммирования функций fi(t) в сумматоре 5 производится выделение первой гармоники функции (t) фильтром 6. Генерирование функций ) происходит следующим образом. Выходные сигналы распределителя 3 непрерыёно тактируют реверсивные счетчики 7 от нулевого состояния до определенного и обратно в зависимости ог управляющего сигнала, поступающего с блока 2 управления направлением счета. Реверсивные счетчики 7 . программируют работу дЬши4 агоров 8, с вы ходов которых снимаются параллельные коды, пропорциональные орашштвм гене рирувмых функций fi(l) Цифроаналоговые преобразователи 9 преобразуют эти коды в аналопжый сигнал « ступенчатое напря жение. Сигнал изменения направления счета вырабатывается в блоке 2 управления направлением счега по управля1ощим сигналам, поступающим с первого выхода управления распределителя 3. По сигналам, снимаемым с второго выхода управления распределителя 3, производится установка реверсивных счетчиков 7 в нулевое -состо яние, что обеспечивает их синхронную работу. Таким образом, в предложенном устройстве частота р выходного сигнала определяется выражением с- -ife:- /2) Гвыхгт-п V где 2 а - число интервалов аппроксимации; т - коэффициент расщирения, равный числу формирователей 4 ступенчатого напряжения. Это позволяет уменьщить значение п, , а значит и увеличить частоту выходного сигнала генератора. Временные диаграммы, приведенные на фиг, 2, поясняют работу устройства при /7-12, m 3. Как видно из принципа действия предло женного устройства, входная частота цифроаналоговых преобразователей 9 в m раз меньще, чем в прототипе, при тех же параметрах Синтезированного сигнала. Предложенное устройство позволяет расщирить диапазон значений генерируемых частот в 2-6 раз. Генератор, построенный на основе предложенного устройства, обладает высокой технологичностью при изготовлении и npaifтически не нуждается в настройке. Применяя достижения современной микроэлектроники, можно создать интегральную схемукристалл, на котором могут быть размещены практически все узлы предложенного устройства. Формула изобретения Цифровой генератор синусоидального сигнала, содержащий генератор импульсов, первый формирователь ступенчатого напряжения, выполненный в виде последователь1о но соеди яенных реверсивного счетчика, дешифратора и цифроаналогового преобразователя, фильтр и блок управления, включенный между выходом генератора импульсов и управляющим входом реверсивного счетчика, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона значений частоты выходного сигнала, введены дополнительные формирователи ступенчатого напряжения, выполненные идентично первому формирователю ступенчатого напряжения, и общие для всех формирователей ступенчатого напряжения распределитель импульсов и сумматор, при этом распределитель импульсов включен между выходом генератора импульсов и счетными входами реверсивных счетчиков, сумматор включен между выходами формирователей ступенчатого напряжения и входом фильт- Г I I М I I 1 I 1 I I I 1 I 1 I I I t t I t I М t

ра, один дополнительный выход распреде лителя импульсов соединен с вторым входом блока управления, другой - с установочными входами реверсивных счетчиков, а управляющие входы всех реверсивных счет чиков объединены.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3657657, кл. 328-14, 1972.

щетй

Фиг.