Цифровое устройство для воспроизведе-Ния фАзОВыХ СдВигОВ Советский патент 1981 года по МПК G01R25/04 

Изобретение относится к вычислительной технике в частности к цИфро-аналогог вым функциональным преобразователям. Известно устройство цифрового управления фазой, которое работает по схеме с автопоцстройкой У этого устройства низкое быстродействие... Известно цифровое устройство для воспроизведения фазовых сдвигов, которое со держит задающий генератор, два делителя частоты, два фильтра низкой частоты, преофазователь фаза-код, блок сравн тя кодов и комбинационный сумматор этого устройства также низкое быстр действие, вызванное задержкой сигналов в фильтрах низкой частоты и необходимостью в корректировке ошибки, возникающей в фильтрах из-за неицентичности и нестабильности их фазовых характеристик. Цель изобретения - повышение быстро действия. Поставленная цель достигается тем, что цифровое устройство для воспроиэврдения фазовык сдвигов, содержащее задающий генератор, выход которого подсоединен ко входам первого и второго i делителей частоты, и две RC-щепи, снабже но двумя реверсивными счетчиками, двумя постоянными запоминающими устройствами, авумя преобразователями: код-41апряжение. При этом выходы Уст.О Упр.±и/ делителей частоты соединены соответствен- . установочными и управляющвмн входами nepBorQi в второго реверсивных счетчиков, а счетные входы реверснвнык счетчиков соединены с выходом задающего генератора, выход Уст. О первого делителя частоты соединен со входом Запись второго, выходы .первого и второго реверсовных счетчиков поразрядно соедвншы со входами первогю и второго постоянных запоминающих устройств соответственно, а их выходы присоединены соответственно.ко входам разрядов первого в второго преобразователей код напряжение, управляющие входы которых соединены с выходами Знак 1).( и Знак Ui первого и второго делителей частоты соответственно, а вьпсоды их соединены соответственно с первой и второй RC-цепями. Схема цифрового устройства воспроиав дения фазовых сдвигов приведена на фиг. 1. На фиг. 2 представлены эпюры сигналов в точках а - ж фиг. 1, а i также эпюры выходных напряжений U. и Цифровое устройство воспроизведения фазовых сдвигов содержит задающий генератор 1, делители частоты 2 и 3, ререрснвные счетчики 4 и 5, постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) , 6 и 7 преобразователя код-наг9)яжение (ПКВ) 8 и 9 и RC-цепи Ю и И. Устройство работает следующим образом. Запирающий генератор 1 формирует счетные импульсы с частотой следования . 2а). Делители частоты 2. и-3 делят частоту следования счетных импуль сов на N , На их выходах формируются напряжения прямоугольной формы с частотой F-fn/N- сигналы Знак Щ {фиг. 26 и aiQK 02 (фиг. 2ж). Частота следован счетных импульсов выбирается в зависи мости от необходимой дискретности воспроизведения фазовых сдвигов (так, например, если входной код фазового сдвига задан с точностью О,1 коэффициент деления делителей частоты 2 и .3 определяется как , а частота следования счетных импульсов fQ. F-N F-ЗбОО). Кроме этого, на выходах делителя частоты 2 форми(утатся прямоугольное напряжение Упр. i(Ji (фиг. 2в с частотой 2 F и импульс Уст. О (фиг. 2г), соответствующий переднему фронту прямоугольного напряжения Знак (фиг. 26). На выходах делителя частоты 3 такж формируются прямоугольное напряжение с частотой 2F Упр. ±Ui (г. 2е) и импульс Уст. О (фнр. 2д), соответствующий переднему фронту прямоугольного напряжения Зиак Uj (фиг. 2ж). В момент прихода импульса Уст. О (фиг. 2 г) с выхода первого делителя частоты 2 на вход Запись, второго делителя частоты 3 в триггеры последнего записывается код фазового сдвига Таким образом, прямоугольное напряжени ЗнакО (фиг. 26) и импульс Уст. О (фиг.2 д) на выходах делителя частоты 3 сдвинуты относительно прямоугольного напряжения Зна (фиг. 26) и им65 пульса Уст. О (фиг. 2г) на выходах делителя частоты 2 на значение фазового сдвига к.оА момент, когда фаза напряжения Знак U (фиг. 26) равна О, что соответствует его переднему фронту, в делитель частоты 3 записывает ся значение фазового сдвига ЧкодРеверсивный счетчик 4 считает счетные импульсы от О до 90°- режим сдржения и от 9О до режим вычитания. Синхронизация значения 0°в реверсивном счетчике производится импульсами Уст. О (фиг. 2г), а управление режимами сложение - вычитание - прямоугольным напряжением Упр. U (фиг. 2в). При этом на выходе триггеров счетчика 4 будет формироваться двоичный код, изменяющийся во времени 90° и т.д. Это выбрано из условия, что функция P S-inX симметрична в диапазоне О-90-18О относительно 90 и в диапазоне 180-270-360° по модулю соответствует значению функции в диапазоне О- 9O-18of В ПЗУ 6 записаны в коде значения функции для О (для реализации ПЗУ используются серийно выпускаемые микросхемы 505 РЕЗ с прошивкой функции ИХ прошивки ОО68-ОО71). При поступлении с выхода реверсивного счетчика 4 на входе ПЗУ 6 кода текущего значения угла т.д. на выходе последнего будет формироваться код, соответствующий/SIMX/ V. Аналогично работает реверсивный счетчик 5 по сигналам Уст. О (фиг. 2д) . и Упр. ±.и2(фиг. 2е), поступающим с выходов делителя частоты 3, причем управляющие сигналы Уст. О (фиг. 2д) и Упр. + ч (фиг. 2е) сдвинуты по времени относительно сигналов Уст. О . (фиг. 2г) и Упр.+ Оа (фиг. 2в) на значении входного кода угла сод. При этом на выходе ПЗУ 7 будет формироваться код соответствующей функции Pj /91и(х+Ч.)Таким образом, на выходах ПЗУ 6 и 7 будут присутствовать изменяющиеся во времени коды функций Ч,-/в1И()/,где X 2n:Fi, которые поступают соответственно на входы ПКН 8 и 9. Кроме этого, на управляющие вхооЫ ПКН 8 и 9 поступают прямоугольные напряжения ЗнакС (фиг. 26) и Э|ак (jj jfфиг.2ж),котсфые формируют знак выходного напряжения преобразователякод-напряжение. При этом в диапазоне изменения напряженив на рыходе ПКН 8 будет соогвегсгвовагьи | +изт151ч2$1р |для изменения аргумен та x 21CFJb от О до . А в диапазоне изменения .,0, что соответствует диапазону x 21lF-tor 180 до ЗбО, именяется знак эталонного напряжения с (+) на (-) и напряжение y yrfti iSCf l . Аналогично работает ПКН 9. Таким образом, на выходе ПКН 8 и 9 будут сформированы синусоидальные напряжения U-HJar in 2тс Ft н Ua U3T9ih (afi: Fi vVf ). Напряжения U и (J - ступенч тые, поэтому на выход схемы они поступают через сглаживающие RC-щепи 10 и 11. Описа нные особенности позволяют увеличить быстродействие устройства и упрос тить схему, а также повысить технологич ность и надежность. Кроме того, обеспечивается возможность реализации устройства в виде интегральной схемы. Форм.ула изобретения Цифровое устройство для воспроиз, едения фазовых сдвигов, содержащее за 1даю1аий генератор, выход которого подсоеди-i. нев ко входам первог-о и второго делите- з лей частоты, и две ЧС-цепи, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия, оно снабжено двумя

3Haif f/r реверсивными- счетчиками, двумя постоянными запоминающими устройствами, дву мя преобразователями код-напряжение, при этом выходы Уст. О и Упр.+ 0 делителей частоты соединены соответствен но с установочным и управляющим входами первого и второго реверсивных счетчиков, а счетные входы реверсивных счетчиков соединены с выходом задающего генератора, выход Уст. О первого делителя частоты соединен со входом Запись второго, выходы первого и второго реверсивных счетчиков поразрядно соединены со вхрдами первого и второго постоянных запоминающих устройств соответственно, выходы которых присоединены соответственно ко входам разрядов первого и второго преобразователей коднапряжение, управляющие входы которых соединены с выходами Знаки, и Знак и 2. первого и второго делителей частоты соответственно а выходы их соединены соответственно с первой и второй пями. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 4013969, кл. 328-155. 1977. 2.Авторское свидетельство СССР (to заявке N 26599О8/18-21 , кл. G О1 R 25/О4, 1978 (прототип).

//г.

§

г.

1 I-IQ

f

U9