Цифровой генератор синусоидального сигнала

Союз СоветскинСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.Опубликовано 30 . 1 1 . 82БюллетеньДата опубликования описания 301 1. 82 Н 03 В 5/26 3 осударственый комитет по делам изобретений и открытийи им ХХУ езда КПССССР иевскии институт автома Минприбор( 541 ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР СИНУСОИДАЛЬНОГО СКГНАЛА Изобретение о ике и может быт имер для исслед их характеристи онных устройств тносится к радиот ь использовано, н ования динамическ различных злек хсти гаетсяераторе синуИзвестен цифровой генератор синусоидального сигнала, содержащий источни к управляющих импул ь сов, двоичный реверсивный счетчик с автомати- . ческим 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 синусоидальному 1 3.Недостатком устройства является сложность преобразователя кода в20 напряжение, поскольку в нем значе" ния весовых сопротивлений необходимо подбирать индивидуально по синусоидальному закону,2Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяцифровой генератор синусоидальногосигнала, содержащий последовательно соединенные тактовый генератор,распределитель импульсов, двоичныйреверсивный счетчик с блоком управления и цифро-аналоговый преобразователь с источником опорного напряжения 21.Однако известный цифровой генератор синусоидального сигнала отличается сложностью, поскольку использование двоичного реверсивного счетчика требует блока управления дляавтоматического переключения реверса, а также распределитель импульсов является нестандартным элементом, требующим специальной разработки.Цель изобретения - упрощение уст-.ройства,Поставленная цель дотем, чтов цифровом ген5 0 15 20 25 30 35 С выхода тактового генератора. 1 на вход двоичного счетчика 2 поступают тактовые импульсы. Параллельный двоичный код на прямых выходах первых,п -разрядов двоичного счетчика 2 изменяется при этом по линейному закону от 0 до 2 т 1, Первый . ЦАП 4, на цифровые входы которого поступает линейно нарастающий код, преобразует его в линейно нарастаоющее напряжение Ц . закон изменения которого можно записать в следующем виде где ) -величина опорного напряжения, подаваемого на вход первого ЦАП 4 с выхода источника 3;х - текущее значение линейно из меняющегося кода на цифровых выхо 55 3 9783 соидальных сигналов, содержащем последовательно соединенные тактовый генератор и двоичный счетчик, а также последовательно соединенные источник опорного напряжения и первый цифро-аналоговый преобразователь, поразрядные входы которого соединены с прямыми выходами каждого и -разрядов двоичного счетчика, введены последовательно соединенные второй цифро-аналоговый преобразователь и преобразователь однополярных сигналов в двухполярные сигналы, другой вход которого соединен с выходом (и+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 из и-разрядов двоичного счетчика.На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.Цифровой генератор синусоидального сигнала содержит тактовый генератор 1, двоичный счетчик 2, источник 3 опорного напряжения, первый цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 4, второй ЦАП 5 и преобразователь 6 однополярных сигналов в двухполярные сигналы.Цифровой генератор синусоидального сигнала работает следующим образом. дах первого ЦАП 4 с пределами изменения ох2"-1,Выходной сигнал Б первого ЦАП 4поступает на вход опорного напряжения второго ЦАП 5. Поскольку нацифровые входы, второго ЦАП 5, подается двоичный код, снимаемый с инверсных выходов первых и- разрядовдвоичного счетчика 2, то закон изнменения этого кода будет 2-1-х,Этот код с помощью второго ЦАП 5 прииспользовании в нем в качестве опорного напряжения с выхода первогоЦАП 4, преобразуется в напряжение,имеющее следующий закон изменения:И = Ух (2 -1-х).После полного заполнения первых и -разрядов двоичного счетчика 2 процесс формирования выходного напряжения второго ЦАП 5 повторяется, однако при этом (и+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 и-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 представляет собой часть параболы и коэффициент гармоник квазисинусоидального сигнала при этом не превышает 3,6.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 изобретенияЦифровой генератор синусоидального сигнала, содержащий последова978313 Состдйитель Ю. Ковалеактор А. Власенко Техред С,Мигунова .ю ае е ктор И, Демчи Зака одписное комитета СССР ий и открытий Раущская наб,илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная тельно соединенные тактовый генератор и двоичный счетчик, а также последовательно соединенные источникопорного напряжения и первый цифроаналоговый преобразователь, поразрядные входы которого соединены спрямыми выходами каждого из и-разрядов двоичного счетчика, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения устройства ,введены пос- Вледовательно соединенные второй цифро-аналоговый преобразователь и преобразователь однополярных сигналовв двухполярные сигналы, другой входкоторого соединен с выходом (и+1)разряда двоичного счетчика, при этом 9/73 Тираж ВНИИПИ Государственног по делам изобрете 113035, Москва, Ж, выход первого цифро-аналоговогопреобразователя подключен к входуопорного напряжения второго цифроаналогового преобразователя, поразрядные вяоды которого соединены ссоответствующими инверсными выходамикаждого из и-разрядов двоичного счетчика.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Смеляков В. В. "Цифровая измерительная аппаратура инфранизкихчастот", И., "Энергия", 1975, с. 118,2. Авторское свидетельство СССРУ 332559, кл. Н 03 В 5/26,26.06.70 (прототип).