Генератор гармонического сигнала Советский патент 1981 года по МПК H03K13/02 

(54) ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКОГО СИГНАЛА

1

Изобретение относится к устройствам для сейсморазведки и может быть использовано в качестве генератора в сейсмических вибраторах и опорного генератора на сейсмостанции, а также в качестве задающего генератора в системах автоматического управления, например испытательными стендами.

Известен генератор гармонического сигнала, содержащий тактовый генератор, стартовый генератор, счетчики, регистр длительности развертки, первый и второй регистры cxe№i И, ИЛИ, декодер, генератор, управляющий последовательности, перемножитель с регистрами, преобразователь импульсной последовательности в синусоидальный сигнал, переключатель направления, устройство формирования плавного перепада Tl,

Недостатками этого генератора являются сложность, большой объем оборудования, а также неудобство эксплуатации, заключающиеся в том,что для работы генератора необходимо по известным начальной и конечной частотам и длительности развертки (а в процессе эксплуатации генератора при сейсморазведочных работах известны /

именно эти параметры вычислять скорость развертки.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является програг мное устройство для управления источником сейсмических воли, содержащее тактовый генератор импульсов, который с одной стороны через преобразователь частоты подключен к пре10образователю импульсной последовательности в гармоническую функцию, а с другой стороны - к счетному входу управляемого делителя частоты, реверсивный счетчик импульсов, вы15ходы разрядов которого соединены с управляющими входами преобразователя частоты, дополнительный преобразователь частоты, схему вычитания частот, схему сравнения частот, а

20 также три регистра для ввода соответственно длительности развертки, начальной и .конечной частот рабочего диапазона, причем вспомогательный преобразователь частоты включен между счетным входом реверсивного счетчика и входом управляемого делителя частоты, управляющие входы которого поразрядно соединены с выходом регистра длительности развертки, а управляющие входы вспомогательного

преобразователя частоты поразрядно соединены с выходом разности схемы вычитания частот и со входами регистров начальной и конечной частот переключателя, причем один из двух коч довых выходов этого переключателя поразрядно подключен к установочным входам реверсивного счетчика, а другой - к одному из двух кодовых входов схемы сравнения частот, второй вход которой поразрядно соединен с кодовым выходом того же реверсивного счетчика, а сбросовые входы всех пересчетных элементов генератора подключены к выходу указанной схемы сравнения частот 2.

Недостатком этого устройства является сложность в работе, большое количество различных устройств цифровой техники. Кроме того, реализация устройства вычитания частот, если частоты заданы в двоично-десятичном коде, вызывает большие затруднения, так как алгоритм вычитания чисел в указанном коде сложен и может привести к большим габаритам программного устройства.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, что в генератор гармонического сигнала, содержащий тактовый генератор импульсов, выход которого через преобразователь частоты подключен ко входу преобразователя импульсной последовательности в гармоническую функцию и непосредственно к счетному входу управляемого делителя частоты, управляющие входы которого поразрядно соединены с выходами регистра длительности развертки, реверсивный счетчик, выходы разрядов которого поразрядно соединены с управляющими входами преобразователя частоты, регистры начальной и конечной частот рабочего диапазона и устройство вычитания чартот, введен дополнительный управляемый делитель частоты, причем первая группа управляющих входов преобразователя частоты соединена с выходами регистра конечной частоты, а вторая - с выходами регистра начальной частоты и со входами разрядов реверсивного счетчика, а выходы соединены со входами устройства вычитания частот, выход знака которого соединен со входом управления реверсом реверсивного счетчика, а выход разности соединен со счетным входом реверсивного счетчика через дополнительный управляемый делитель частоты входы которого соединены с выходами регистра длительной развертки.

На чертеже приведена блок-схема генератора гармонического сигнёша.

Генератор включает в себя тактовый генератор 1 импульсов, выход ко торого подключен с одной стороны через преобразователь 2 частоты к преобразователю 3 импульсной последовательности в гармоническую функцию,а с другой - к управляемому делителю 4 частоты, управляющие входы которого соединены с выходами регистра 5 длительности развертки. Выходы разрядов реверсивного счетчика 6 поразрядно соединены с управляющими входами преобразователя 2 частоты. Первая дополнительная группа управляющих входов преобразователя 2 частоты соединена с выходами регистра 7 конечной частоты. Вторая дополнительная группа управляющих входов преобразователя 2 частоты соединена с выходами регистра 8 начальной частоты и со входами разрядов реверсивного счетчика 6. Дополнительные входы преобразователя 2 частоты соединены со входами устройства 9 вычитания частот. Шлход знака устройства 9 вычитания частот подключен ко входу управления реверсом реверсивного счетчика 6, а выход разности чере дополнительный управляемый делитель 10 частоты со счетным входом реверсивного счетчика 6.

Управляккдие входы дополнительного управляемого делителя 10 частоты соединены с управляющими входами управляемого делителя 4 частоты, выход которого подключен к сбросовым входам всех пересчетных схем устройства (на чертеже не показаны).Преобразователь 2 частоты содержит счетчик 11 формирователи импульсов 12 схемы И 13 и схемы ИЛИ 14.

Генератор работает следунвдим образом.

перед началом работы в регистры 5,7 и 8 введены численные значения, соответственно, длительности развертки, конечной и начальной частотразвертки. Все триггеры пересчетных схем устройства находятся в нулевом состоянии, а на выходе генератора 1 отсутствуют тактовые импульсы.

По сигналу Пуск, который может быть подан как оператором вибросейсмической установки, так и от внешнего устройства сейсмостанции (на чертеже не показано), производится запись в счетчик 6 числа соответствующего начсшьной частоте и на выходе генератора 1 появляются тактовые импульсы. Поступая на вход счётчика 11 преобразователя 2 частоты, эти импульсы преобразовываются в три последовательности импульсов с частотами пропорциональными введенным в регистры 7 и 8 конечной и начальной частотам.

Импульсные последовательности с дополнительных выходов преобразователя 2 чабтоты подаются на входы устройства 9 вычитания частот. Выход знака устройства 9 вычитания часто устанавливается в состояние О или 1 в зависимости от знака разности. Импульсы с разностной частотой поступают на вход дополнительного управляемого делителя 10 частоты. Код реверсивного счетчика 6, начиная с момента Пуск, изменяется по линейному закону.. Знак плюс или минус определяется знаком разности начальной и конечной частот или, что то же самое, направлением счета реверсивного счет чика 6. Управляемый делитель 4 частоты производит деление частоты с выхода генератора 1 и подсчет импульсов. В момент времени, когда число в управ ляемом делителе равно числу, установленному в регистре 5, управляемый делитель 4 частоты вьщает импульс сброса, и устройство переходит в ис ходное состояние. При этом конечная частота развертки равна заданному значению в регистре 7. Предлагаемый генератор проще известного. В нем отсутствуют дополнительный преобразователь частоты,схема сравнения кодов и переключатель. Схема вычитания частот в известном устройстве должна быть выполнена по потенциёшьной схеме, а это приводит также к усложнению устройства, увели чению связей между его узлами, особенно когда частоты заданы в двоично десятичном коде. В предлагаемом генераторе на входыУстройства вычитаиия частот поступают не коды частот а импульсные последовательности, соответствующие этим частотам. Это Дает возможность операцию вычитания и -определения знака разности объединит в одном устройстве вычитания частот Формула изобретения Генератор гармонического сигнала, содержащий тактовый генератор имЛульсов, выход которого через преобразователь частоты подключен ко входу преобразователя импульсной последовательности в гармоническую функцию и непосредственно к счетному входу управляемого делителя частоты, управляющие входы которого поразрядно соединены с выходами регистра длительности развертки, реверсивный счетчик, выходы разрядов которого поразрядно соединены с управляющими входами преобразователя частоты, регистры начальной и конечной частот рабочего диапазона и устройство вычитания частот, отличающийс я тем, что, с целью упрощения устройства, в него введен дополнительный управлякхций делитель частоты, причем первая группа управляющих вхо-. дов преобразователя частоты соединена с выходами регистра конечной частоты, а вторая - с выходами регистра начальной частоты и со входами разрядов реверсивного счетчика, выходы соединены со входами устройства вычитания частот, выход знака которого соединён со входом управления реверсом реверсивного счётчика, а выход разности соединен со счетным входом реверсивного счетчика через дополнительный управляемый делитель частоты, входы которого соединены с выходами регистра длительности развертки. Источники информсщии, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ОВД 3379870, кл.С 01 V 1/16, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР 651282, кл.С 01 V 1/14, 1979,