Цифровой генератор инфранизкой частоты Советский патент 1980 года по МПК H03K3/80 

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в устройствах автоматического управления. Известен цифровой генератор инфранизкого напряжения, состоящий из генератора тактовых импульсов, триггера со счетным входом, первого коммутатора, реверсивного счетчика второго коммутатора, управляемого делителя, переключателя полярности дешифраторов и элемента ИЛИ l . Этот генератор сложен как по принципиальному устройству, так и п логике работы схемы. Известен также цифровой генератор инфранизкой частоты, который содержит генератор тактовых импульсов, подключенный ко входу счетчика, выход старшего разряда которого подключен к управляющему входу пере ключателя полярности, остальные прямые выходы счетчика подключены к управляющим входам первого управляемого делителя напряжения, пороговый вход которого подключен к источнику эталонного напряжения, второй управляемый делитель напряжения пороговый вход которого соединен с выходом первого управляемого делителя напряжения, управляющие выходы второго управляемого делителя напряжения подключены к инверсным выходам счетчика, а выход - к основному входу переключателя полярности, выход которого является выходом генератора инфранизкой частоты. Этот генератор содержит два соединенные последовательно управляемых делителя напряжения, имеющих число точных электронных ключей и точных резистивных делителей равное числу разр51дов счетчика для каждого, причем требования к точности этих ключей и резистивных делителей повышаются в связи с тем, что погрешность устройства удваивается из-за последовательного соединения управляемых делителей напряжения 2J , Цель изобретения - упрощение конструкции. Это достигается тем, что в цифровой генератор инфранизкой частоты, содержащий генератор тактовых импульсов, подключенный ко входу счетчика, выход старшего разряда которого подключен к управляющему входу пережлючателя полярности, введены суммагор, два фильтра нижних частот и перемножитель, выход которого соединен с ocHOBtiHM входом переключателя по- i лярности, а входы перемножителя соединены с выходами фильтров нижних частот, входы которых соединены с прямым и инверсным выходами переноса сумматора, входы одного числа которого соединены с выходами одной половины счетчика, а входы другого числа сумматора соединены с выходами другой половины счетчика.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Оно имеет генератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2, переключатель 3 полярности, фильтры 4, 5 нижних частот, сумматор 6 и перемножитель 7,

Генератор работает следующим образом.

В процессе подсчета импульсов, поступающих от генератора 1 тактовых импульсов, на вход счетчика 2 двоичный код на выходах как первой, так и второй половины счетчика 2 возрастает линейно, причем частота циклов увеличения кода на выходах первой половины счетчика 2 выше частоты повторения циклов нарастания кода на второй половине счетчика в число раз, равное коэффициенту пересчета второй половины счетчика. При постоянном коде на выходах второй половины счетчика 2 за время одного пол-, ного измене-ния кода на .выходах первой половины счетчика 2 от нуля до . максимального значения (все единицы) сформируется на выходах сумматора б сигнал, который равен нулю в течение интервала, пока код с выходов первой половины счетчика 2 не станет равен дополнению кода, поступающего на cy Iмaтop 6 со второй половины счетчика 2, и равен единице, когда код с выходов первой половины счетчика 2 становится равным или больше кода с выходов второй половины счетчика 2,

После одного полного изменения кода в первой половине счетчика 2 код во второй половине счетчика 2 изменится (увеличится) на единицу, а сигнал на выходе сумматора б будет иметь интервал, в котором он равен нулю меньше, чем в предьщущем цикле нарастания кода в первой половине счетчика 2, так как значение дополнения коду на выходе второй половины счетчика 2 уменьшилось .на 1.

Таким образом, на прямом выходе переноса сумматора 5 за время одного полного изменения кода во второй половине счетчика 2 будет сформировано число импульсов, равное числу разрядов второй половины счетчика 2, причем длительность этих импульсов будет ли нейно уменьшаться от максимального значения, равного периоду одного полного изменения кода на выходах второй половины счетчика 2, до нуля.

На инверсном выходе переноса сумматора б будут сформированы импульсы, длительность которых будет линейно нарастать от нуля до такого же максимального значения.

Другими словами на прямом и инверсном выходах переноса сумматора б будут сформированы два широтноимпульсно-модулированных сигнала с линейным измерением коэффициента заполнения импульсов с различным направлением изменения.

Эти сигналы поступают на фильтры

4и 5 нижних частот, в которых фильтруются составляющие частот широтноимпульсных сигналов, близкие к частоте полных изменений кода в первой половине счетчика 2, а составляющие частот широтно-импульсномодулированных сигналов, близкие

к частоте полных изменений кода во второй половине счетчика 2 изменений не претерпевают.

Таким образом, в фильтрах 4 и 5 нижних частот происходит выделение пилообразных напряжений из широтноимпульсно-модулированных сигналов, формирующихся на выходах переноса сумматора б. С выходов фильтров 4 и

5нижних частот оба пилообразных напряжения с противоположными наклонами, но с равными длительностью и амплитудой, поступают на вход перемножителя 7, на выходе которого формируются отрезки параболы, длительность которых равна периоду входных пилообразных напряжений, а амплитуда равна четверти входных пилообразных напряжений,

С выхода перемножителя 7 сигнал, представляющий собой отрезки параболы одной полярности, поступает на переключатель 3 полярности, где каждый второй отрезок параболы меняет свою полярность, в результате чего на выхо,де переключателя 3 полярности формируется сигнал, аппроксимирующий синусоиДУ.

Формула изобретения Цифровой генератор инфранизкой частоты, содержащий генератор тактовых импульсов, подключенный ко входу счетчика, выход старшего разряда которого подключен к управляющему входу переключателя полярности, о т л и 5 чающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, в него введены сумматор, два фильтра нижних частот и перемножитель, выход которого соединен с основным входом переключателя полярности, а входы перемножителя соединены с выходами фильтров нижних частот, входы которых соединены с прямым и инверсным выходами переноса сумматора, входы одного числа ко торого соединены с выходами одной

1ПОЛОВИЙЫ счетчика, а входы другого числа сумматора соединены с выходами другой половины счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

свидетельство СССР 03 К 3/80, 1976.

свидетельство СССР 03 К 1/00, 1973