Синтезатор функций

(51)М, Кл. 606 Г 15/31 с присоединением заявки йе Государственный комитет СССР 6 о дедам изобретений и открытийОпубликовано 30.09.80. Бюллетень %36 Дата опубликования опиеания 03.10.80 .(54) СИНТЕЗАТОР ФУНКЦИЙ тельно соединеннные генератор импульсов и формирователь импульсов 21,Недостаток этого синтезатора заключается в сложности входящего в его состав узла памяти цлрровых эквивалентов отсчетных значений синтезируемого сигнала.Цель изобретения - повышение надежности синтезатора путем его упрощения.Поставленная цель достигается тем, что в синтезатор функций, содержаший последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и фильтр, а также последовательно соединенные генератор импульсов и формирователь импульсов, введены т 1 накапливающих сумматоров, сдвигающий регистр памяти мантисс разностей . И -го порядка и сдвигающий регистр памяти знаков разностей И -го порядка. При этом информационные выходы1 -го накапливающего сумматора подключены к информационным входам ( 1+ 11-го накагливающего сумматора, 1 =1, 2, , т 1- 1, выходы управления Синтезатор функций относится к устройствам измерительной техники и технике связи и предназначен для использова; ния в радиотехнических установках различного назначения.Известен синтезатор функций, используемый в радиотехнических установках и приборах для аналоговых функций, которые задаются математичестсим выражением в виде степенного полинома. Недостаток та-,о кого синтезатора в сложности его реализации, так как он должен содержать (тт 1.+ 1) сигнальных линий, (тй+ 1) (И + 1) масштабирующих устройств, И устройств умножения и (тт+ 1) устройствсложения с ( тИ+ 1) взводами, гдеити ,И - многоразрядные чттсла 1 1 фНаиболее близким к изобретению по технической сущности является синтезатор функций, содержащий последовательно .випоченыые узел памяти цифровых эквивалентов отсчетных значений синтезируе-, мого сйгнала, цифроаналоговый преобразователь и фильтр, а также последоваИ. Д. Мартынов, Ю. И. Зинькович и А. Ф. Кенеман3 7677сдвигающих регистров памяти мантиссразностей и -го порядка и,знаков разностей И -го порядка и каждого изнакапливающих сумматоров соединены свыходом указанного формирователя импуль 5сов. Входы синхронизации сдвигающих регистров памяти мантисс разностей И -гопорядка и знаков разностей .И -го порядкаи каждого из накапливающих сумматоровсвязаны с выходом генератора импульсов,выходсдвигающего регистра памяти мантисс разностей . М -го порядка подключенко входумладщего разряда первого накапливающего сумматора. Выход сдвигаю--"щего: регистра памяти знаков разностиИ -гб порядка соединен со входами остальных разрядов первого накапливающегосумматора, а вход цифроаналогового преобразователя подключен к выходу последнего накапливающего сумматора. 20На фиг. 1 показана функциональнаяблок-схема синтезатора функций.Она включает в себя сдвигающий регистр 1 памяти мантисс разностей И -гопорядка, сдвигающий регистр 2 памяти 25знаков разностей И -го порядка, накапливающие сумматоры 3-6, цифроаналоговый преобразователь 7, фильтр 8, генератор 9 импульсов, формирователь 10импульсов. 30На фиг. 2 показана .временная диаграмма работы генератора 9 импульсови формирователя 10 импульсов.Синтезатор функций работает следующим образом.35При поступлении с выхода формирователя 10 импульсов (см. фиг. 1) на управляющие входы регистров 1 и 2 установочного импульса, совпадающего с одним из импульсов синхронизации, посту Опающих с генератора 9 импульсов навходы синхронизации этих регистров, в .реистры 1 и 2 записываются соответственно расчетные значения одноразрядной мантиссы приращений И -го по рядка синтезируемого сигнала и расчетные значения знаков этих приращений.Тот же установочный импульс, посту. пающий с выхода формирователя 10 импульсов на управляющие входы каждогоиз И последовательно соединенных накапливающих сумматоров 3-6, устанавливает каждый из них в исходное состояние, соответствующее началу реализациисинтезируемого сигнала; т,е. на выходепервого накалливающего сумматора 3 устанавливается, начальное значение разности ( И -1)-го порядка, на выходе второго сумматора - начальное значение 71 41 разности (И)-го порядка и так до-го сумматора 6, на ыходе которогоустаналивается начальное значение самого сигнала,С приходом каждого последующего импульса синхронизации с выхода генератора 9 импульсов на вход синхронизациирегистров 1 и 2 иэ регистра 1 памятимантисс последовательно переписываютсяна вход младшего разряда первого накапливающего сумматора 3 значения мантиссразностей И -го порядка, а значениязнаков разностей И -го порядка изрегистра 2 памяти знаков последовательнопереписываются на соединенные параллельно входы последующих разрядов этого сумматора. Таким образом, на выходепервого накапливающего сумматора 3 сприходом на вход синхронизации этогосумматора каждого импульса с выходагенератора 9 импульсов последовательнопоявляются значения разностей ( И -1)-гопорядка, которые поступают на вход вто-.рого накапливающего сумматора 4, навыходе которого последовательно появляются значения разностей ( И)-гопорядка и так до И -го накапливающего сумматора 6, на выходе которого счастотой дискретизации синтезируемогосигнала образуются многоразрядные значения цифрового эквивалента этого сигнала. Эти значения с выхода И -го накапливающего сумматора 6 поступают навход цифроаналогового преобразователя 7,последовательно соединенного с фильтром 8на выходе которого образуется синтеэированный таким образом аналоговыйсигнал.Из описания работы. предлагаемогосинтезатора функции можно сделать вывод,что использование в составе синтезаторафункций регистров памяти разностей И-гопорядка и И последовательно соединенных накапливающих сумматоров выгодноотличает данный синтезатор от укаэанного прототипа, так как исцользование расчетных значений разностей И -го попядка синтезируемого сигнала с последу - .ющим суммированием их на И последовательно соединенных накапливающих сумматорах позволяет значительно проще полу- .чать цифровые эквиваленты отсчетныхзначений этого сигнала.Таким образом, достижение поставленной цели - повышение надежности синтезатора укаэанными новыми электрическими связями позволяет в несколько раэснизить разрядность чисел, которые используются в качестве исходной информации для синтеза задайного сигнала. Вданном устройстве эти числа соответствуютразностям И -го порядка синтезируемого сигнала, При этом следует учитывать,что для получения на выходе фильтра,входящего в состав синтезатора, сигналабез существенных искажений полоса пропускания фильтра должна быть в 2-5раз шире, чем полоса частот, синтезируемого сигнала, В то же время частота по-. 10ступления импульсов с цифроаналоговогопреобразователя на вход фильтра должнабыть в 5 раз выше, чем верхняя частотасреза фильтра,Из сказанного следует, что частотадискретизации синтезируемого сигналав синтезаторе функций, содержащем после-.довательно соединенные цифроаналоговыйпреобразователь и фильтр, должна быть в10 - 25 раз более высокой, чем это не.обходимо по теореме Котельникова. В. этом случае разность между соседнимипо времени дискретными зйачениями син, тезируемого сигнала (разность 1-го порядка) оказывается в несхолько раз мень-шей, чем значения .самого сигнала, а конечное множество разностей И -го порядка этого сигнала однозначно приводится к множеству двоичных чисел с одноразрядной мантиссой.30 Синтезатор функций, содержащий после- З 5 довательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и фильтр, а также последовательно соединенные генератор импульсов и формирователь импульсов, о т л и -формула изобретения 767771ч ающ ийс ятем, что, с целью повышения надежности, он содержит И накапливающих сумматоров, сдвигавший регистр памяти мантисс разностей И -гопорядка и сдвигающий регистр памятизнаков разностей И -го порядка, причем информационные выходы 1-го накапливающего сумматора подключены кинформационным входам ( 1+ 1)-го накапливающего сумматора, 1 = 1, 2, ,. И - 1, выходы управления сдвигающихрегистров памяти мантисс разностей й-гопорядка и знако 6 разностей И -го поряд- .,ка и каждого из накапливающих сумматоров соединены с выходом указанного формирователя импульсов, входы синхрониза-ции сдвигающих регистров памяти мантиссразностей И -го порядка и знаков разностей И -го порядка и каждого из накапливающих сумматоров связаны с выходом генератора импульсов, выход сдвигаюшего регистра памяти мантисс разностейИ -го порядка подключен ко входу младшего разряда первого накапливающегосумматора, выход сдвигающего регистрапамяти знаков разности И -го порядкасоединен со входами остальных разрядовпервого накапливающего сумматора, авход цифроаналогового преобразователяподключен к выходу последнего накапливающего сумматора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3866031,кл, 235-197, 1975.2 М 4 евсоп ТесЬп 1 саВ Рарегв,19 Ь 9,ю51 раС Р.осеээар ТесЬисцеь ь Юф 1 аВ Сощ 1 ъоЫсаМой АодцЫ,10-22,ьеэ -ьоп И,рр 1-1 Ъ (прототип 1,