Частотно-импульсный функциональный генератор

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для проверки и настройки информационно-измерительных систем и системавтоматики, работающих с частотными 5датчиками.Целью изобретения является расширение функциональных возможностейгенератора путем воспроизведенияфункций со знакопеременной производной и с разрывами и повьппение точности аппроксимации заданной функции.На чертеже представлена функциональная схема частотно-импульсногофункционального генератора5Устройство содержит генераторы 1и 2 эталонной частоты, первый управляемый делитель частоты (УДЧ) 3,счетчик 4 импульсов, дешифратор 5,второй управляемый делитель частоты 20(ПКЧ). Каждый из управляемых делителей частоты (УДЧ) 3 и 6 содержит делитель 12 частоты, вход которого является входом УДЧ, а выходы черезблок 13 переключателей подклвчены кпервым входам элемента И-ИЛИ 14, вы- З 0ход которого является выходом УДЧ.Вторые входы элемента И-ИЛИ 14, являвщиеся входами УДЧ, подключены к выходам дешифратора 5, входы которогосоединены с выходами счетчика 4. Входы управляемых делителей частоты 3и 6 и вход счетчика 4 соединены свыходом первого генератора 1 эталонной частоты.Входы предустановки реверсивного40счетчика 10 соединены с выходами задатчика 9 начальных значений, вход управления направлением счета соединен с выходом элемента ИЛИ 8, счетный вход соединен с выходом второго45 УДЧ 6. Выходы реверсивного счетчика .10 соединены с кодовыми входами преобразователя 11, тактовый вход которого соединен с выходом первого УДЧ 3, а вход эталонной частоты - с выходом второго генератора 2 эталонной частоты. Выход ПКЧ 11 является выходом частотно-импульсного функционального генератора.На чертеже также показан один иэ примеров выполнения преобразователя 11 код - частота, который содержит вычитающий счетчик 15 с предустанов. кой, элемент И 16, делитель 17 частоты и триггер 18, Вход разрешения предустановки вычитавщего счетчика 15, являющийся входом тактовой частоты ПКЧ 11, соединен с входом установки в единицу триггера 18 и с выходом первого УДЧ 3. Входы предустановки вычитающего счетчика 15, являющиеся кодовыми входами П 1 хЧ 11, соединены с выходами реверсивного счетчика 1 О. Выход переноса вычитающего счетчика 15 соединен с входом установки в ноль триггера 18, выход которого подключен к одному из входов элемента И 16. Другой вход элемента И 16, являющийся входом эталонной частоты ПКЧ )1, соединен с выходом первого генератора 2 эталонной частоты, а выход - с вичитающим входом счетчика 15 и входом делителя 17 частоты. Выход делителя 17 частоты является выходом ПКЧ 11 и выходом частотно-импульсного функционального генератора в целом.Устройство работает следующим образом.Перед началом работы производится программирование генератора. Анализируется заданная функция и производится ее кусочно-линейная аппроксимация. Переключатели блока 13 переключателей УДЧ 3 и 6 и блока 7 переключателей устанавливаются в положения, обеспечивающие воспроизведениеаппроксимирующей функции, Начальноезначение функции задается с помощьюзадатчика 9 начальных значений, который также может быть выполнен в виде блока переключателей,В момент начала выполнения программы (включение питания) в реверсивный счетчик 10 записывается число,заданное задатчиком 9 начальных значений. Импульсы с частотой следования Г поступают с выхода генератора 1 эталонной частоты на входы УДЧ 3и 6 и на вход счетчика 4, Счетчик 4с помощью дешифратора 5 формируетсигналы (участки оси времени воспроизводимой Функции), которые поступают на элементы И-ИЛИ 14, УДЧ 3 и 6,а также через блок 7 переключателейна входы элемента ИЛИ 8, Тактоваячастота преобразователя 11, определяющая масштаб по оси Г воспроизвыхводимой функции, выбирается на каждом временном участке с помощьв УДЧ 3в соответствии с программой, задан 1274128ной положением переключателей блока13 переключателей. Делитель 12 частоты, на вход которого поступает частота Г , формирует на выходах наборчастот 1, =Г /К ., (К - коэффициент 5деления делителя 12), которые черезпереключатели блока 13 переключателей, позволяющие выбрать любую изчастот ; на каждом из участков оси1времени, поступают,на входы элемента И-ИЛИ 14. С приходом разрешающегосигнала, соответствующего участкуоси времени, с выхода дешифратора 5выбранная частота Г поступает через1элементы И-ИЛИ 14 на тактовый входпреобразователя 11.Аналогично УДЧ 6 формирует на выходе для каждого участка оси временичастоту Г , определяющую крутизнунаклона воспроизводимой Функции, которая поступает на счетный вход реверсивного счетчика 10Сигнал управления направлениемсчета, поступающий на вход управления направлением счета реверсивногосчетчика 10 с выхода элемента ИЛИ 8,формируется из выходных сигналов дешифратора 5, поступающих через блок 7переключателей на входы элементаИЛИ 8. ЭОНа выходах реверсивного счетчика10 формируется последовательностькодов, отображающая вид аппроксимирующей функции, Число, первоначальнозаписанное в реверсивный счетчик, . Э 5задает начальное значение аппроксимирующей функции. Последовательностькодов поступает на кодовые входы преобразователя 11,На вход эталонной частоты преобразователя 11 поступают импульсы счастотой Г с выхода генератора 2ртэталонной частоты, на тактовый входпоступают импульсы с частотой Гс выхода УДЧ 3,45 Частотно-импульсный Функциональный генератор, содержащий два генератора эталонной частоты, дешифратор, задатчик начальных значений, управляемый делитель частоты, который состоит из делителя частоты, вход которого, являющийся входом управляемого делителя частоты, соединен с вы. ходом первого генератора эталонной частоты, а выходы через блок переключателей подключены к первым входам многовходового элемента И-ИЛИ, выход которого является выходом управляемого делителя частоты, а вторые входы многовходового элементаИ-И 31 И, являющиеся управляющими входами управляемого делителя частоты, подключены к выходам дешифратора, и Преобразователь 11 преобразует число Б, заданное кодом на его входах, в частоту следования выходных импульсов Р в соответствии с форвыхмулой 50Р =К Ивых ПР тактгде К - коэффициент преобразованияпРпреобразователя 11.Зависимость выходной частоты преобразователя 11 от времени Р =(1)вь х аппроксимирует заданную функцию.Цель работы преобразователя 11 начинается при поступлении импульса на тактовый вход. Этот имлульс осуществляет установку триггера 18 в единицу и записывает в вычитающий счетчик 5 число И, заданное кодом на входах преобразователя 11, Выходной сигнал триггера 18 открывает элемент И 16 и через него на вычитающий вход счетчика 15 и на вход делителя 17 частоты начинают поступать импульсы с частотой Г . Каждый импульсэтуменьшает на единицу содержимое счет" чика 15. Когда через элемент И 16 пройдет И импульсов, содержимое счетчика 1,5 станет равным нулю и на выходе переноса появится импульс, который установит триггер 18 в нулевоесостояние, При этом выходной сигнал триггера 18 заблокирует прохождение импульсов через элемент И 16. С при" ходом следующего тактового импульса цикл работы преобразователя повторяется. Делитель 17 частоты осуществляет деление частоты с коэффициентом К, уменьшая таким образом неравномерность выходной частоты. Зависимость выходной частоты преобразователя 11 от числа И, заданного кодом на его входах, описывается формулойР =К М 19 МХ . пР такт ф где К =1/К - коэффициент преобразоПРвания.При этом должно соблюдаться соотношениес/Итакт Рт максгде Ы - максимальное преобразуеМаксмое число,Формула изобретения1274128 Составитель 3). Сибиряк Техред Л. Олейник Редактор И, Бандура Корректор Е, Сирохман Заказ 6489/57 Тираж 816 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж-Э 5, Раушская наб., д, 4/5Подписное Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 счетчик импульсов, вход которого соединен с выходом первого генератораэталонной частоты, а выходы соединены с входами дешийратора, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения Функциональных возможнос-тей и повышения точности аппроксимации заданной Функции, в него введеныдополнительный блок переключателей,элемент ИЛИ, реверсивный счетчик с 1 Опредустановкой, преобразователь код -частота и второй управляемый делитель частоты, вход которого соединенс выходом первого генератора эталонной частоты, управляющие входы подключены к выходам дешифратора и через последовательно соединенные дополнительный блок переключателей и элемент ИЛИ - к входам управлениянаправлением счета реверсивного счет"чика, счетный вход которого подключен к выходу второго управляемогоделителя частоты, входы предустановки реверсивного счетчика соединены свыходами задатчика начальных значений, а выходы подключены к кодовымвходам преобразователя код - частота,тактовый вход которого соединен свыходом первого управляемого делителя частоты, вход эталонной частотыпреобразователя код - частота соединен с выходом второго генератораэталонной частоты, выход преобразователя код - частота является выходом частотно"импульсного Функционального генератора.