Цифровой генератор гармонических сигналов

/Я опиодник изоБретснияК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕГЬСТВУ обкОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИ(71) Ленинградский ордена Ленинаэлектротехнический институтим. В.И.Ульянова ( Ленина)(56) Гнатек Ю.Р. Справочник по цироаналоговым и аналого-цифровым прразователям . Пер. с англ. под редцией Ю.А.Рюжина. - М.: Радио и свя1982, с, 255-260.Генератор сигналов специальнойформы Г 6-33, Техническое описаниеинструкция по эксплуатации ЕХ 2.21ОЗЗТО. 54) ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСИХ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к вычислительной и информационно-измерительной технике. Уменьшается время перестройки частоты. Устройство содержитблок 1 управляемых ключей (УК), мультиплексор 2, элемент И-НЕ 3; двасчетчика 4, 18, инвертор 5, Р 5 -триггер 6, дешифратор 7, регистр хранения 8, элемент совпадения (ЭС) 9,Э-триггер 10, коммутатор 11, два реверсивных счетчика (РС ) 12, 13, блокзапуска 14, цифровой компаратор 15,тактовый генератор 16, преобразователь код - частота 17, блок постоянного запоминания 19, ЦАП 20 и индикатор 21. В генераторе реализова., режим автоматического изменения частоты в заданных предел, х с переменнойдискретностью. Устройство работаетпри перестройке частоты в любом издесятичных разрядов в устанавливаемом значении частоты, причем дискрет12 ность перестройки зависит от номера эамьгкаемого УК в блоке 1, Наличие переноса в РС 12 позволяет плавно изменять частоту в диапазоне рабочих частот без дополнительных нажатий кла 11846виш управления. Дешифратор 7 и ЭС 9 исключают возможность перехода генератора в режим автоматического изменения частоты, когда ни один из иервых 2 м УК блока 1 не замкнут. 1 ил.Изобретение относится к вычислительной и информационно-измерительной технике и может быть использовано для генерирования гармоническихсигналов, для испытания широкогокласса динамических систем,Цель изобретения - уменьшение времени перестройки частоты.На чертеже представлена структурная электрическая схема цифровогогенератора гармонических сигналов.Цифровой генератор гармоническихсигналов содержит блок 1 управляемыхключей, мультиплексор 2, элементИ-НЕ 3, первый счетчик 4, инвертор5., 115 -триггер 6, дешифратор 7, регистр хранения 8, элемент совпадения 9, Э -триггер 1 О, коммута.тор 11,первый реверсивный счетчик 12, второй реверсивный счетчик 13, блок запуска 14, цифровой компаратор 15,тактовый генератор 16, преобразователь код - частота 17, второй счетчик 18, блок постоянного запоминания 19, цифроаналоговый преобразователь 20, индикатор 21,Цифровой генератор гармоническихсигналов работает следующим образом,С помощью блока запуска 14 привключении питания формируется импульс, который устанавливает второйсчетчик 18, первый и второй реверсивные счетчики 12 и 13 в нулевое сос"тояние, аЗ -триггер 10 в состояние"1". По окончании пускового импульсавторой счетчик 18 начинает считатьтактовые импульсы, вырабатываемыетактовым генератором 16, сигнал, возникающий на управляющем выходе второго счетчика 18, устанавливает В 5триггер б в нулевое состояние. Разрядность второго счетчика 18 выбирается в соответствии с соотношениемВ1 од 2 п, где й - число десятичныхразрядов в устанавливаемом значении5 1 О 15 2 О 25ЗО Зс 40 45 частоты. Если ни один иэ первых управляемых 2 и ключей не замкнут, то на выходе элемента И-НЕ 3 - логический "О", на выходе мультиплексора 2 тоже "О", 15 -триггер 6 устанавливается в состояние "1" и передним фронтом выходного сигнала 115 -триггера 6 в регистр хранения 8 заносится соответствующее состояние второго счетчика 18, при этом не происходит изменения состояния первого и второго реверсивных счетчиков 12 и 13. Блок 1 управляемых ключей содержит 2 н ключей, предназначенных для ввода и перестройки частоты генерируемого сигнала, 1 2 и + 1)-й управляемый ключ для перевода устройства в режим установки граничного значения частоты при автоматическом свипировании (2 и + 2) -й управляемый ключ дпя инициации режима автоматического свипирования. Управление всеми управляемыми ключами осуществляется вручную посредством клавиш, расположенных на лицевой панели устройства, Управляемые ключи, имеющие номер к 1и к + о, предназначены для увеличения и, соответственно, уменьшения значения частоты генерируемого сигнала в-ом десятичном разряде.Рассмотрим дальнейшую работу устройства на следующем примере.Предположим необходимо перестроить частоту генерируемого сигнала с начального значения 0,0000 Гц до 3,0000 Гц. Для этого управляемый ключ, имеющий номер 5, замыкается, на пятом входе мультиплексора 2 и элемента И-НЕ 3 появляется сигнал логического нуля, При достижении вторым счетчиком 18 кода 0101, который является кодом адреса пятого управляемого ключа, на выход мультиплексора 2 появляется логический3 12 в состояние записи этого кода 0101 в регистр хранения 8. Старший разряд регистра хранения 8 является знаковым и определяет направление счета в первом и втором реверсивных счетчиках 12 и 13. Младшие разряды регистра хранения 8 образуют код адреса изменяемого десятичного разряда значения частоты, содержащегося в первом реверсивном счетчике 12, По этому адресу посредством коммутатора 11 осуществляется загрузка пятой декады первого реверсивного счетчика 12 импульсами тактового генератора 16. Изменение состояния второго реверсивного счетчика 3 блокируется выходным сигналом инвертора 5. При появлении на индикаторе числа 3,0000 осуществляется размыкание управляемого ключа, номер 5. Частота загрузки задается исходя из возможностей оператора и составляет величину порядка 1-2 Гц.В соответствии с установленным в первом реверсивном счетчике 12 кодом частоты на выходе преобразователя код - частота 17 формируется последовательность импульсов, частота которых пропорциональна установленному значению частоты генерируемого сигнала, Данная последовательность поступает на вход первого счетчика 4, на выходе которого формируется код адреса блока постоянного запоминания 19В соответствии с этим кодом из блока постоянного запоминания 19считываются коды отсчетов генерируемой гармонической функции, которые, в свою очередь, преобразуются в аналоговую форму при помощи цифроаналогового преобразователя 20 и поступают на выход устройства.Аналогичным образом устройство работает при перестройке частоты в любом из десятичных разрядов. Кроме этого, возможно плавное изменение частоты в диапазоне рабочих частот без дополнительных нажатий клавиш управления. Это достигается лагодаря наличии переноса в первом еверсивном счетчике 12, причем дискретность перестройки зависит от номера замыкаемого управляемого ключа в блоке управляемых ключей 1, Работа устройства в режиме автоматического изменения частоты в эацанных пределах,Для работы в этом режиме необходимо установить граничное значение1184 б 4 10 15 55 20 25 30 35 40 45 50 частоты генерируемого гармонического сигналаПри этом замыкается управляемый ключ (2+ 1) и посредством инвертора 5 осуществляется блокировка первого реверсивного счетчика 12 и разрешается загрузка во второй реверсивный счетчик 13 граничного значения частоты с помощью первых (2 п) управляемых ключей, описанным образом, Окончание процесса занесения граничного значения частоты генерируемого сигнала во второй ревер"сивный счетчик 13 выявляется индикатором 21, после этого управляемыйключ (2 л + 1) возвращается в исходное состояние. Исходное значениечастоты генерируемого сигнала содержится в первом реверсивном счетчике12. При замыкании (2 и + 2)-го управляемого ключа на Р -входе Э -триггера1 О появляется логический "О". При замыкании любого из первых 2 управляемых ключей соответствующее содержимое второго счетчика 18 по переднему фронту выходного сигнала 115 триггера б заносится в регистр хранения 8. Одновременно посредством дешифратора 7 и элемента совпадения 9осуществляется установка Э-триггера10 в нулевое состояние. Второй счетчик 18 останавливается. В соответствии с кодом адреса, хранящимся в регистре хранения 8, посредством коммутатора 11 осуществляется изменениесостояния первого реверсивного счетчика 12. Текущий код частоты, содержащийся в первом реверсивном счетчи-ке 12, сравнивается посредством цифрового компаратора 15 с кодом граничного значения частоты, хранящимся вовтором реверсивном счетчике 13, Приравенстве этих кодов П-триггер 10возвращается в исходное состояние,процесс автоматического свипированиязаканчивается. Дешифратор 7 и элемент совпадения 9 предназначены дляисключения возможности перехода генератора в режим автоматического изменения частоты, когда ни один изпервых 2 п управляемых ключей незамкнут. Формула изобретения Цифровой генератор гармонических сигналов, содержащий последовательно соединенные тактовый генератор, преобразователь код - частота, первый счетчик, блок постоянного эапоСсставитель Н.ЧекановаРедактор Л,Авраменко Техред О.Ва;п 1 чпина Корректор Б.сутяга Заказ 649/59 Тираж 818 Подписнс,е ВНИИПИ 1 осударс:твенного комитета СГГ 1 по делам изобретений и открытий 113035 11 осква, Ж, Раущская наб д, 45филиал ППП "Патент"., г. Ужгороп, ул. Проекгная 4 5 12 минания и цифроаналоговый преобразователь, индикатор и блок запуска, при этом тактовый вход цифроаналогового преобразователя подключен к выходу тактового генератора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения времени перестроики частоты, в него введены блок управляемых ключей, состоящий из 2 и + 2) управляемых ключей, где Ь - количество десятичных разрядов в устанавливаемом значении частоты генерируемых сигналов, последовательно соединенные мультиПлексор 15-триггер, регистр хранения, первый реверсивный счетчик и цифровой компаратор, последовательно соединенные дещифратор, элемент совпадения 13-триггер и второй счетчик, последовательно соединенные инвертор и второй реверсивный счетчик, элемент И-НЕ, а также коммутатор, выходы которого подключены к соответствующим поразрядным счетным входам первого и второго реверсивных счетчиков, при этом тактовые входы второго счетчика и коммутатора подключены к выходу тактового генератора, первые установочные входи второго счетчика, Э-триггера, первого и второго реверсивных счетчиков подключены к выходу блока запуска, первый вход цифрового компаратора объединен с вторым входом преобразователя код - частота и с первым входом индикатора, второй вход цифрового компаратора подклю 11846 Ьчен к выходу второго реверсивногосчетчика и к второму входу индикатора, а выход цифрового компаратсраподсоединен к второму установочномувходу 1-триггера, информационный .)выход второго счетчика соединен садресными входами мультиплексора ирегистра хранения и с входом дешифратора, с первого по 2 д -й входы 10 элемента И-НЕ объединены соответственно с первого по 2 И -й входамимультиплексора и подключены к выходам соответственно с первого по2 и -й управляемых ключей, выход12 п + 1) -го управляемого ключа соедипен с входом инвертора и с управляющим входом первого реверсивногосчетчика, выход2 п + 2) -го управляемого ключа соединен с 2 -входом11-триггера, второй вход элементасовпадения подключен к выходу КБ -триггера, второй выход регистра хранения подключен к управляющему входукоммутатора, установочный выход вто оого счетчика соединен с установочгым входом 5 -триггера, инверсныйвыход старщего разряда регистра хранения соединен с первыми знаковымивходами первого и второго реверсивсчетчиков, второй знаковый входвторого реверсивного счетчика объединен с первым знаковым входом первогореверсивного счетчика, а входы