Цифровой генератор инфранизкой частоты Советский патент 1982 года по МПК H03K3/80 

Изобретение огносится к импульсной гезшике, в часгнсхзги, к генератч)рам синусоидальных колебаний инфраннзкой часготы. По основному авт. св. N.817987 известен цифровой генератор инфранизкой частоты, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со входом первого счетчика, управляемый делитель напряжения, пороговой выход которого соединен с выходом переключателя полярности, а к выходу подключена нагрузка, элементы совпадения, входы котрых соединены с разрядными выходами первого счетчика,кольцевой распределитель .вход которого подключен к общему вьтхоод элементов совпадения, а выходы - к вход управляемого делителя напряжения, причем последний выход соединен также со входом переключателя полярности, а блок выбора частоты, рабочие входы которого соединены с управляющими входами элементов совпадения а управляющий выход с входом генератора тактовых импульсов и с установочными входакш кольцевого распределителя и первого счетчика, второй установочный вход которого подключен к общему,выходу элементов совпадения f 1 Указанный генератор позволят получить выходной сигйал, близкий по форме к синусоидальному, в достаточно широких пределах рет-улировать его частоту , однако предполагает программное ее изменение. В ряде случаев необходимо, чтобы частота выходного сигнала изменилась автоматически от заданного значения до максимального. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения автоматического изменения частоты выходного сигнала от заданного значения до максимального. Поставленная цель достигается тем, что в цифровой генератор инфраннзкой частоты введены второй счетчик импульсов, блок ввода дополнений и многовходо вый элемент совпадения, входы которого подключены к разрядным выходам первого счегчнка, а выход, - установочному входу блока выбора частоты, при это вход второго счегчика импульсов соединен с выходом последней ячейки кольцевого распределителя, а выход - с управляющи входом блока выбора, частоты, выход бло ввода дополнений соединен с установочны ми входами второго счетчика, а управля ющий вход - с выходом второго счетчик На чертеже представлена функциональ ная схема. Устройство содер «ит генератор I так товых импульсов, первый счетчик 2, эле менты 3 совпадения, блок 4 выбора час тоты, кольцевой распределитель 5, содер . жащий M-fl ячейку 6, управляемый делитель 7 напряжения, переключатель 8 полярности, нагрузку 9, второй счетчик Ю блок 11 ввода дополнений, многовходс вый элемент 12 совпадения. Управляющий вход генератора 1 тактовы импульсов подключен к входу блбка 4 выбора частоты. Выход генератора 1 со единен со входом счетчика 2, к установочным входам которого подключены управляющий ВЫХОД блока 4 выбора частоты и общий выход элементов 3 совпадения, входы Которых соединены с разрядными выходами счетчика 2, а управляющие входы - с выходами блока 4 выбора частоты. Вход кольцевого распределителя 5 со единен с общим выходом элементов 3 совпадения, а установочный вход - с управляющим выходом блока4 выбора частоты, К выходам ячеек 6 распределителя 5 подключены входы управляемого делителя 7 напряжения, кроме того, выход последней W4l ячейгш соединен со входами переключателя 8 полярности и второго счетчика Ю, установочнБгв входы которогр подключены к выходам блока 11 ввода дополнений, а выход к управляющим входам блока 4 выбора частоты и,блока 11 ввода дополнений. 1 Входы многовход ового элемента 12 совпадений соединень с разрядными выходами счетчика 2, а выход - с установочным входом блока 4 выбора частоты. Нагрузка 9 подключена к выходу упра& л немого делителя 7 напряжения. После подачи питания блок 4 выбора частоты устанавливает в исходное соото$шие счетчик 2 и ячейки 6 кольцевого распределителя 5, включает генер тор 1 тактовых импульсов и, подавая уп1эавляющий сигнал на элементы 3 со&падения (в соответствии с заданной чаототой), подключает кольцевой распределитель 5 к счетчику 2, тактовые импульсы поступают на вход счетчика 2. Одновременно блок 11 ввода дополнений вводит в счетчик 1О дополнение, опред&ляющее число полупериодор синусоидального сигнала, после формирования которого изменяется частота выходного сигнала. После отсчета счетчиком 2 заданного числа импульсов, определяемого длительгкостью шага квантования по времени, на общем выходе элементов 3 совпадения формируется импульс, поступающий на вход кольцевого распределителя 5, этим же импульсом счетчик 2 устанавливается в исходное состояние, а затем возобно&ляет счет импульсов, поступающий с выхода генератора 1 тактовых импульсов (формируется второй шаг квантования и т. д. . до изменения частоты выходного сигнала). Первая ячейка 6 кольцевого распределителя 5 изменяет свое состо$шие и подает управляющий сигнал на управляемый делитель 7 напряжения. Делитель 7 формирует первый уровень напряжения на нагрузке 9. С приходом каждого последующего импульса со счетчика 2 измен51ются поочередно состояния ячеек 6, распределителя 5 и суммарная проводимость управляемого делителя 7 напряжения таким образом, что на нагрузке 9 формируется восходящая ветвь ступенчатой синусоиды. С изменением состояния (wi+l) ячейки 6 суммарная проводимость делителя 7 напряжения изменяется в обратном порядке до тех пор, пока не будет сформирована первая полуволна синусоиды, С изменением состояния (W-fl) и ячейки 6 распределитель 5 приходит в исходное состояние, переключатель полярности 8 меняет полярность эталонного напрях ения делителя 7 на обратную и происходит формирование второй полувош1Ы синусоиды. Далее процесс формирования синусоидального сигнала протекает анштогично опи- санному. Импульсы с выхода ()-й ячейки 6 кольцевого распределителя 5 поступают на вход счетчика 10 (один импульс по окончании каждого полупериода). После заполнения счетчика 10 иш1ульс переполнения с его выхода пек:- тупает на управляющие входы блока 4 выбора частоты и блока 11 ввода дополнеиий. Блок 4 выбора частоты останавливает генератор 1 тактовых импульсов, устанавливает в исходное соотояние счетчик 2 и кольцевой распределитель 5, подключает к выходам счетчика 2 другие элементы 3 совпадения, изменяя тем самым длину шага квантования, а следовательно, и частоту выходного сигнала, и вновь запускает генератор 1. Далее процесс формирования сину- j соидального сигнеша повторяется до пр хода с .выхода счетчика 10 следующего импульса переполнения и т. д. Каждый импульс переполнения счетчика 10, поступающий на управляющий вход блока 11 to ввода дополнений, приводит к вводу ,i дополнение в счетчик 10 и подготовке его к следующему циклу работы. При достижении максимальной частоты синусоидально- г6 сигнала (или минимальной, в зави- IS симости от условий) на входе многовходбвого элемента 12 совпадения, подключенного к разрядным выходам счетчика 2 формируется импульс, поступающий на установочный вход блока 4 выбора чао- 20 тоты. Последний останавливает генератор; . 1,устанавливает в исходное состоягаие счетчик 2 и распределитель 5, подключает к разрядным выходам счетчика 2 э хементы 3 совпадения таким/образом, 25 вновь получить на нагрузке свду-, соидальный сигнал минимальной (максимальной) частоты. Далее при необходимости процесс формирования синусоидального сигнала с частотой, изменяющейся зо от минимальдого до максимального сигна-ла или наоборот, может быть продопхсен.

Предлагаемый генератор может быть использован при снятии амплитудно-фазовых характеристик автоматизированных систем контроля и управления.

Формула изобретения

Цифровой генератор инфранизкой чаототы по авт. св. № 817987, отличающийся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей путетл обеспечения автоматического изменения частоты, в него введены второй счетчик импульсов, блок ввода дополнений и многовходовый элемент совпадения, входы которого подключены к разрядным выходам первого счетчика, а BUKoif,- к установочному входу блока выбора частоты; при этом вход второго счетчика импульсов соединен с выходом последней ячейки кольцевого распределителя, а выход - с управляющим входом блока выбора частоты, выход блока ввода дополнений соединен с установочными входами второго C4eT4HKaj. а управляющий вход - с выхбдом второго счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 817987, кя. НОЗК 3/80, 25. 05, 79

r r- г

::ir

fl-:

г.

г|

L..