Цифровой генератор гармонических колебаний

ЧЕСК Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может бытьиспользовано при построении генераторовсинусоидально изменяющихся кодов, частоты, как цифровое устройство для решения,дифференциального уравнения видафиР 3=0 . и др.Известен цифровой генератор гармонических колебаний, состоящий иэ двух реоверсивных счетчиков, двух двоичных умножителей, делителя частоты, двух триггеров знака, блока коммутации знаковыхшин реверсивных счетчиков, дешифратора,счетчика времени, цепей установки фО"15и ф 1 триггеров реверсивных счетчи.ков 3. .Недостатком известного генератораявляется его сложность.. Наиболее близким техническим решением к изобретению является цифровойгенератор гармонических колебаний, который для случая и= 1 (- число каналов генерирования функций) содержит четыре регистра сдвига и два сумматора 2 .Недостатком известного генератора гармоническпх колебаний является низка точность, обусловленная возрастающей во времени погрешностью.Бель изобретения - повышение точности цифрового генератора гармонических колебаний.Поставленная пель достигается тем, что цифровой генератор гармонических колебаний, содержащий четыре регистра сдвига и два сумматора, причем выход первого и выход второго сумматоров подключены к последовательному входу первого и последовательному входу второго регистров сдвига соответственна выход младшего разряда первого регистра сдвига подключен к последовательному входу третьего регистра сдвига и к первому входу второго сумматора, выход младшего разряда второго регистра сдвига подключен к последовательному входу четвертого регистра сдвига и к3 972487 4первому входу первого сумматора, выхо- ющий сумматор, то погрешность, возникаю. ды младшего разряда третьего и четвер- шая в устройстве, имеет стабильный хатого регистров сдвига подключены к вто рактер - она возрастает во временй и ее рым входам первого и второго суммато- численное значение определяется выражеров соответственно, содержит два сумма ниемтора по модулю два и два элемента И,(дф 1) ( л 1причемвыход младшего знакового разряда . б =-2 6 Ып Ь ФЯ 51 о 6- )-14)первого регистра сдвига подключен к/г ( л 1первым входам первого сумматора поИ)=сОЯ В-ц 1 1 п 6- - )+Ъ 4)модулю два и первого элемента И, выход 6, старшего знакового разряда первого регистра сдвига подключен к второму входупервого сумматора по модулю дм, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, прямой выход перво го элемента И подключен к входам всех информационных, а инверсный выход - к входам младшего и старшего знаковых разрядов первого регистра сдвига, выход младшего знакового разряда второго ре гистра сдвига подключен к первым входам второго сумматора по модулю дм и второго элемента И, выход старшего знакового разряда второго регистра сдвига подключен к второму входу второго сум матора по модулю два, выход. которого подключен к второму входу второго эле,мента И прямой выход второго элемента И подключен к входам всех информационных, а инверсный выход - к входам млад- ЗО щего и старшего знаковых разрядов второго регистра сдвига,На чертеже представлена схема цифрового генератора гармонических колебаний.35Генератор содержит сдвигающие регистры 1-4, одноразрядные сумматоры 5 и 6, сумматоры 7 и 8 по модулю два, логические элементы И 9 и 10.Соединения по схеме выполненыв со/ответствки с системой уравнений Р 1+Ь ) = Р (1) +щ Р 1) (Ъ): Е )-Ь Р45где % - приращение аргумента,При начальных условиях ЕО)=0,РО)=1 решением системы уравнений явВляется . Г( 1 )" 51 и со 1, Р,1 ) = С о а ц) 1,Регистры 3 и 4 соответственно с сумВматорами 5 и 6 составляют два накаплимющих сумматора. Регистры 1 и 2 соответственно с сумматорами 5 и 6 выполняют функции реверсивных счетчиков.В блоках 1-6 возбуждаются гармонические колебания с искажениями по амплитуде, Так как в качестве преобразова-,теля код-частота используется накапливагдеОщ (Й - частота гармонических колеба-ний;и 62 (Ч- погрешности воспроизведения функций синуса и косинуса на цифро-частотном генераторе, Такое превы шение погрешности во времени позволяет, производить коррекцию ограничением амплитуды колебаний сверху при превышении заданного значения амплитуды, т,е. при переполнении регистров 1 и 2 в них записывается максимальная по модулю амплитуда. Признак переполнения появляется на выходе сумматора по модулю два. Его входами являются дм знаковых разря; да регистров используется модифицированный код). В случае необходимости коррекции в соответствующий регистр записымется максимальная по модулю амплитуда, т,е. при положительном переполнении регистра - (1-2 ), при отрицательном - (-1). Для получения знаковой и информационной частей кодов функций синуса и косинуса используотся коды знаковых разрядов в момент переполнени.В генераторе максимальное время накапливания погрешности равно половине периода, Таким образом, погрешность не превышает Е1 , где й - разрядность кода гармонической ункции.Таким образом, в результате коррекции погрешность в предлагаемом устройстве не накапливается, в то время как в известном устройстве она интегрируется в течение всего времени работы устройства и может достигать значительной величины.формула изобретенияЦифровой генератор гармонических колебаний, содержащий четыре регистра сдвига и два сумматора, причем выходы первого и второго сумматоров подключены к последовательным входам первого и второго регистров сдвига соответствен5 9724 но, выход младшего разряда пероого регистра сдвига подключен к последовательному входу третьего регистра сдвига и к первому входу второго сумматора, выход младшего разряда второго регистра сдвига 5 подключен к последовательному входу четвертого регистра сдвига и к первому входу первого сумматора, выходы младшего разряда третьего и четвертого регистров сдвига подключены к вторым входам пер ного и второго сумматоров соответственно, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, он содержит два сумматора по модулю два и два элемента И, причем вьход младшего зна- ф кового разряда первого регистра сдвига подключен к первым входам первого сумматора по модулю два и первого элемента И, выход старшего знакового разряда первого регистра сдвига, подключен к второ му входу первого сумматора по. модулю два, вйход которого подключен к второму входу первого элемента И, прямой, выход первого элемента И подключен к 87 6входам всех информационных, а инверсныйвыход к входам младшего и старшегознаковых разрядов первого регистра сдвига, выход младшего знакового разрядавторого регистра сдвига подключен кпервым входам второго сумматора помодулю два и второго элемента И, выходстаршего знакового разряда второго регистра сдвига подключен к второму входувторого сумматора по модулю два, выходкоторого подключен к второму входу второго элемента И, прямой выход второгоэлемента И подключен к входам всехинформационных, а инверсный выход - квходам младшего и старшего знаковыхразрядов второго регистра сдвига: Источники и.формации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР390520, кл. С 06 Р 1/02, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР726535, кл,б 06 Р 15132, 19781 ого коми етений и 5, Рауш 7,/40 Тираж 7ВНИИПИ Государственнпо делам изоб113035, Москва, Жодписноета СССРкрытийнаб., д, 4