SU840853A1 - Цифровой функциональный генератор - Google Patents

Description

Изобретение огносигс  к вычислительной технике и может быть использовано в цифровой измерительной аппаратуре инфранизких частот, в системах автоматического управлени . Известны цифровые генераторы функций которые используют ступенчатую аппрок симацию при воспроизведении функций и содержат опорный генератор тактовой час тоты, преобразователь код-частота, форми рователь периода функций, блок управлени , формирователь неравномерной импульсной последовательности, реверсивный счетчик, триггер реверса, дешифратор считывани  информации счетчика, квантователь функций, программный атгенюа-.тор воспроизводимой функции Ц . Однако известные устройства не позвол ют реализовать параллельный выход синусоидального и косинусоидального сигналов .. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  цифровой функциональный генератор, который содержит опорный генератор тактовой частоты, подключенный к входу преобразовател  кода в частоту, формирователь периода функций, блок управлени , выходы которого соединены с соответствующими входами опорного генератора тактовой частоты , преобразовател  кода в частоту, формировател  периода функций 2. Однако известный генератор не позвол ет получать в качестве выходных сигналов косинусоидальные и синусоидальные колебани  одновременно, кроме того он не позвол ет получать мгновенные значени  функций косинуса .-f минуса. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей генератора, заключающегос  в возможности одновременного форм1фовани  функций синуса и коси-, нуса   получени  мгновенных значений этих функций. Указанна  цель достигаетс  тем, что цифровой функциональ 1ый генератор, содержащий опорный генератор тактовой частоты, преобразователь кода в чрсготу.

формирователь периода, блок утфавлени , причем выход опорного генератора тактовой частоты подключен к частотному входу преобразовател  кода в частоту, кодовый вход которого подключен к первому выходу кода управлени  блока управлени , первый выход запуска которого подключен к управл ющему входу опорного генератора тактовой частоты, кодовый вход формировател  периода подключен ко второму вы- JQ ходу кода управлени  блока управлени , он содержит генератор одиночных импульсов , элемент ИЛИ, распределитель, блок

пам ти, регистр октантов, коммутатор и два цифроаналоговых преобразовател ,jj

причем выходы преобразовател  кода в частоту и генератора одиночных импульсов соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к частотным входам формировател  периода и распреде- до лител , выход формировател  периода подключен к установочным входам распределител  и регистра октантов, выходы pey гистра октантов соединены с управл ющшуш входами коммутатора и цифроаналоговых ;,25 преобразователей,выход распределител 

подключен ко входу блока пам ти выходькоторого соединены со входами ко ушутаг1. ра,посЯедний выход распределител  соединен со входом первого разр да регист- до ра октантов, выходы коммутагора роецине- ны со входами цифроана могозык преобразователей , вход генератора одиночных импульсов соединен со вторым выходом запуска блока управлени .55

На чертеже представлена схема цифро- аого функционального генератора.

Цифровой ф;л-1кииональный генератор содержит опорный генератор 1 тактовой частоты , преобразователь 2 кода в частоту, ,:Q блок 3 уиравпегт , генератор 4 одиночных шлпульсов, элемент ИЛИ 5, формирователь 6 периода (функций), распределитель 7, блок 8 пам ти, регистр 9 октантов , коммутатор 1О кодов, цифроаналого- 45 вые преобразователи It и 12.

Выход опорного генератора I тактовой частоты подключен к входу преобразовател  2 кода в частоту. Выходы блока 3 управлени  соединены с соответст- gg вутошими входами опорного генератора I тактовой частоты, преобразовател  2, формировател  6 периода функций, распределител  7, генератора 4 одиночных импульсов . Выход преобразовател  2 код-часто- 55 та и выход генератора 4 одиночных импульсов подключены через элемент ИЛИ 5 к счетным входам формировател  6 периода функций и распределител  7.

Выход формировател  6 соединен с установочными входами распределител  7 и регистра 9 октантов. Входы каждого из преобразователей II и 12 соединены через последовательно соединенные блок 8 пам ти и коммутатор Ю кодов с одним из выходов распределител  7, другой выход которого подключен к входу регистра 9 октантов. Выходы регистра октантов соединены с соо таетегвующими входами коммутатора Ю кодов и преобразователей II и 12.

Цифровой генератор работает следующим образом.

Claims (1)

1. Предусмотрено два режима работы; автоколебательный и режим однократного запуска. В случае автоколебательного режима с блока 3 управлени  подаетс  включающий потенциал на генератор I текговой частоты, с выхода которого равномерна  последовательность кварцованных ттпульсов поступает на вход преобразовател  2 . На выходе преобразовател  2 имеет место равномерна  импульсна  последовательность с частотой, пропорциональной коду управлени , установленному в блоке 3 управлени , котора  через элемент ИЛИ 5 поступает на счетные входы формировател  б периода Ф;/нк1шй и распределител  7. Формироваталь 6 представл ет собой цифровой управл емый делитель частоты, коэффициент делени  которого пропорционален коду 5ПГ1равпени  и равен числу квантов на период воспроизводимой функции. При постулении в формкровагель 6 количества им .нульсов, равного количеству квантов на -ериод ф нкции, а следовательно, равного л коэффициенту делени  частоты формировател  6, на выходе последнего сформируетс  импульс, который прюизведет начальную установку распределител  7 и регистра 9 октантов. Распределитель 7 представл ет собой управл емый реверсивный сдвигающий регистр. Шаг сдвига зависит ог шага квантовани  аргумента фуншхий и задае1х;  кодом с блока 3 управлени . На счетный вход распределител  7 поступает равномерна  импульсна  последовательность. Импульсы, представл ющие 0-1 переходы разр дов распределител  7, поступают на адресные шины блока 8 пам ти. Импульсы, длительность которых равна длительности одного октанта , с выхода кольцевого регистра 9 октантов объедин ютс  схемами дизьюнкции , сигналы с которых тфавл ют работой коммутатора 10 кодов и преобразовагелей II и 12. Блок 8 пам ти представл ег собой посто нное запоминающее .устройство, на одном выходе которого формируютс  двоичные параллельные коды синуса в пределах одного октанта, на дру пэм выходе - двоичные параллельные коды косинуса. Коды синуса и косинуса углов формируютс  одновременно и их значение определ етс  количеством импульсов поступивших на счетный вход распределител  7 после прихода импульса начальной установки. За один цикл (сдвиг вправо и влево) управл емого реверсивного сдвигающего регистра происходит .Формирование кодов в пределах квадранта, С выходов блока 8 пам ти двоичные коды поступгиот на коммутатор |10 кодов. Соотношени  slti (45 -Q ) cos (45° +.9 ) cbs(45° -0 )9m(45 + б ) позвол ют сформировать коды СИНуса и косинуса, коммутиру  исходные отрезки. Так коммутаци  кодов при .; формировании в пределах углов от 0° до 9О осуществл етс  при переходе через утхэл 45° . В этот же момент происходит реверс распределител . Коммутатор 10 кодов управл етс  сигналами с регистра 9 октантов. Один сигнал осуществл ет коммутацию при формирова J JJU-i PV л. ЛЛЛ . Jbl fJl-riJ. J .- . -f .-- - НИИ КОДОВ в пределах первого,-четвертого п того, восьмого октантов, второй в пределах второго, третьего, шестого, седь ,nt,,v,n МОГО OKrtiHlXJti Таким образом, на одном выходе коммутатора 10 кодов формируютс  параллел ные двоичные коды, соответствующие абсолютным значени м функции синуса, а на другом выходе - коды, соответствующие абсолютным значени м функции косинуса . Преобразователи 11 и 12 осуществ л ют преобразование параллельных двоич ных кодов, соответствующих абсолютным значени м .функций синуса и косинуса в синусоидальное и косинусоицальное напр жени . С целью получени  бипол рного напр жени  1феобразователи И и 12 управл ютс  сигналами знака функций с регистра 9 октантов. С выхода преобразователей II и 12 снимаютс  аналоговы сигналы функций синуса и косинуса. В случае работы цифрового генератора в режиме однократного запуска с блока 3 управлени  подаетс  включающий потенциал на генератор 4 одиночных импульсов и потенциал, з шрещаюший прохождение импульсов, с опорного генератора I тактовой частоты. С выхода генератора 4 импульсы через элемент ИЛИ 5 поступают на счетные входы распределител  7 и формировател  6 периода функций. Дальнейша  работа цифрового синусо-кссинусного генератора происходит также как н в автоколебательном режиме. Мгковеиные значени  функций (на I -и сгупоци) lia выходе генератора определ ютс  по формуле Ui(8) з1и (); Ui (9) UH,- cos(Nfl0) пеу - амплитуда напр жени  функций; N - число однократных запусков (количество импулвсов ), поступивших на счетный вход распределител  7 после импульса начальной установки; До - значение угла, соответствующее одному дискрету функций; bifid- текущее значение угла. Таким образом, предлагаемый цифровой генератор позвол ет получать одновременно синусоидальное и косинусоицальное напр жение, а также напр жени , соответствующие мгновенным значени м ФУНВДИЙ. Сформированные функции св заны по фазе, что очень существенно . Шаровой генератор позвол ет получать также гармонические колебани  различной частоты и .с различным шагом квантовани . Использование изобретени  в измерительной аппаратуре позвол ет значительно увеличить точность измерени  параметров сигналов объекта исследовани . Кроме того, цифровой генератор позво   т параллельно с аналогбвыми сигналаМИ сн ть с выходов коммутатора 1О кодов параллельные двоичные коды ортогональных функций, а также сигналы знака функций с регистра 9 октантов. Все перечисленные достоинства значительно расшир ют функциональные возможности и сферу применени  цифрового синусног-Косинусного генератора. Формула изобретени  Цифровой функциональный генератор. содержащий опорный генератор тактовой частоты, преобразователь кода в частоту , формирователь периода, блок управлени , причем выход опорного генерато- , ра тактовой частоты подключен к частотному входу преобразовател  кода в частогу , кодовый вход которого подключен к первому выходу кода управлени  блока управлени , первый выход запуска которого подключен к управл кшему входу опбрного генератора тактовой частоты, кодовый вход формировател  периода подключен ко второму выходу кода управлени  блока управлешш, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что, с целью расширени  функгшональных возможностей генератора, эаключакнцегос  в возможности одновременного, формировани  функций синуса и косинуса и получении мгновенны значений этих функций, он содержиг гене- ратор одиночных импульсов, элелшнт ИЛИ распределитель, блок пам ти, регистр ок. тантов, коммутатор и два цифроаналоговы преобразовател , причем выходы преобразовател  кода в частоту и генератора оди ночных импульсов соедикень со входами эл 1ента ИЛИ, выход которого подключен к частотным входам (форма с в : ТсЛ1н перио да и распределител , выхо. формйрова /ел  8 3 . периода подключен к установочным входам распределител  и регис1ра октантов, выходы регистра октантов соединены с управл кнцимн входами коммутатора и цифроаналоговых преобразователей, вы ход распределител  подключен ко входублока пам ти, выходы которого соединены со,входами коммутатора, последний выход распределител  соединен со входом перБ01Х ) разр да регистра октантов, выходы кош 4ут-атора соединены со входами цифроанапогчэвь5зс пр бразователей, вход генератора одиночных импульсов соединев со вторым выходом запуска блока управ левши Источашси информашш, шэ51Ы5 мц 5,0 .анимаи е гфи экспертизе 1. Смел ков В. В. Цифрова  измеpETej b sia аппаратура инфранизких часгга-- , й„. Св зь, 1976, с. 312, U А.йичурское свидетельство СССР № 5O6S4S, кл. бое F 1/02, 1972 Спротогин}.

   1-f

   №