Цифровой генератор синусоидального сигнала Советский патент 1982 года по МПК H03B5/26 

(St ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР СИНУСОИДАЛЬНОГО СИГНАЛА

1

Изобретение относится к радиотех

нике и может быть использовано, например для исследования динамических характеристик различных электронных устройств.

Известен цифровой генератор синусоидального сигнала, содержащий источник управляющих импульсов, двоич ный реверсивный счетчик с автоматическим переключением реверса и преобразователя кода в напряжение, с равномерным шагом по времени и неравномерными приращениями функций на отдельных участках, обеспечивающий формирование синусоидального сигнала, по форме близкого к синусои да/1ьномуС1 3.

Недостатком устройства является сложность преобразователя кода в напряжение, поскольку в нем значения весовых сопротивлений необходимо подбирать индивидуально по синусоидальному закону.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровой генератор синусоидального сигнала, содержащий пос едовательно соединенные тактовый генератор, распределитель импульсов, двоичный реверсивный счетчик с блоком управления и цифро-аналоговый преобразователь с источником опорного напряжения С 2 1.

10

Однако известный цифровой генератор синусоидального сигнала отличается сложностью, поскольку использование двоичного реверсивного счетчика требует блока управления для

1| автоматического переключения реверса, а также распределитель импульсов является нестандартным элементом, требующим специальной разработки .

20

Цель изобретения - упрощение устг ройства.

Поставленная цель достигается тем, 4TOi8 цифровом генераторе сину3соидальных сигналов, содержащем по ледовательно соединенные тактовый генератор и двоичный счетчик, а та же последовательно соединенные ист ник опорного напряжения и первый цифро-аналоговый преобразователь, поразрядные входы которого соединены с прямыми выходами каждого п-разрядов двоичного счетчика, вве дены последовательно соединенные второй цифро-аналоговый преобразователь и преобразователь однополяр ных сигналов в двухполярные сигналы, другой вход которого соединен с выходом (п+1)-разряда двоичного счетчика, при этом выход первого , цифро-аналогового преобразователя подключен к входу опорного напряжения второго цифро-аналогового преобразователя, поразрядные входы которого соединены с соответствующими инверсными выходами каждого и п-разрядов двоичного счетчика. На чертеже представлена структу ная электрическая схема предлагаемого устройства. Цифровой генератор синусоидального сигнала содержит тактовый ген ратор 1, двоичный счетчик 2, источ ник 3 опорного напряжения, первый цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) k, второй ЦАП Ь и преобразователь 6 однополярэных сигналов в двухполярные сигналы. Цифровой генератор синусоидального сигнала работает следующим об разом. С выхода тактового генератора.1 на вход двоичного счетчика 2 посту пают тактовые импульсы. Параллельный двоичный код на прямых выходах первых, п-разрядов двоичного счетчи ка 2 изменяется при этом по линей ному закону от О до 2т 1, Первый. ЦАП k , на цифровые входы которого поступает линейно нарастающий код, преобразует его а линейно нарастающее напряжение U-i. закон изменени которого можно записать в следующем виде ,x,, где Ugr -вели чина опорного напряжения, подаваемого на вход первого ЦАП k с выхода источника 3 X - текущее значение линейно и меняющегося кода на цифровых выхо4дах первого ЦАП с пределами изменения о X , Выходной сигнал U первого ЦАП 4 поступает на вход опорного напряжения второго ЦАП 5- Поскольку на цифровые входы .второго ЦАП 5: подается двоичный код, снимаемый с инверсных выходов первых г -разрядов двоичного счетчика 2, то закон изменения этого кода будет . Этот код с помощью второго ЦАП 5 при использовании в нем в качестве опорного напряжения с выхода первого ЦАП 4, преобразуется в напряжение, имеющее следующий закон изменения: U2 UoriX (). После полного заполнения первых п-разрядов двоичного счетчика 2 процесс формирования выходного напряжения второго ЦАП 5 повторяется, однако при этом (п+1)-разряд двоичного счетчика 2 принимает единичное состояние и этот сигнал поступает на другой вход преобразователя 6, переключая его в режим инвертирования напряжения,подаваемого на первый вход преобразователя 6. Таким образом, на выходе преобразователя 6 в первом цикле заполнения п-разрядов двоичного счетчика 2 формируется положительная полуволна выходного напряжения и коэффициент передачи преобразователя 6 равен плюс единица; а во втором цикле заполнения первых п-разрядов двоичного счетчика 2 формируется отрицательная полуволна выходного напряжения устройства и коэффициент передачи преобразователя 6 равен минус единица. Каждая полуволна выходного напряжения устройства представля ет собой часть параболы и коэффициент гармоник квазисинусоидального сигнала при этом не превышает . Таким образом, аппроксимация синусоидального сигнала параболическими дугами достигается путем введения второго ЦАП 5 и преобразователя 6, позволяет получать выходной сигнал с достаточной степенью точ,ности, приближающейся к синусоидальному при упрощении устройства. Формула изобретения Цифровой генератор синусоидального сигнала, содержащий последова5Этельно соединенные тактовый генератор и двоичный счетчик, а также пос ледовательно соединенные источник опорного напряжения и первый цифроаналоговый преобразователь, поразрядные входы которого соединены с прямыми выходами каждого из п-разрядов двоичного счетчика, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства ,введены последовательно соединенные второй цифро-аналоговый преобразователь и преобразователь однополярных сигналов в двухполярные сигналы, другой вход которого соединен с выходом (п+1)разряда двоичного счетчика, при этом 6 выход первого цифро-аналогового преобразователя подключен к входу опорного напряжения второго цифроаналогового преобразователя, поразрядные входы которого соединены с соответствующими инверсными выходами каждого из п-разрядов двоичного счетчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Смеляков В. В. Цифровая измерительная аппаратура инфранизких частот, М., Энергия, 1975, с. 118. 2.Авторское свидетельство СССР № 332559. кл. .Н 03 В 5/26, 26.06.70 (прототип). .