Генератор качающейся частоты

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОПРЫТИЯПРИ ГННТ СССР ОПИС ИЕ ИЗ ЕТ Н АВТОРСН ЕЙЬСТВ(21) 42080 (22) 06,03 (46) 30.01 (75) В,И.3 ель я в ст М. К сиро ретен нальн иост др. Применеовых ИС.с. 137,е ноиб В А. ид та 4 упр ния устр работу в Обработкампульсных.197 б, с 05 временнь ргия ьия цик точност ЙСЯ ЧАСТОТЫится к измер ГЕНЕРАТОР КАЧАЮЕ Изобретение отно казатез ф-лы, 1(088,8)еенко А.Г.ионных анали связь, 19 а)80 ии 1 624661 я)5 н Оз в гз/о ои технике и может использоват составе панорамных измерителеи тных характеристик. Целью изобия является расширение Функциоых возможностей и повьп.ение точГенератор качающейся частоты жит счетчик 2 импульсов с вход- иной 3 и управляемый генератор едение формирователя 1 и злемен влепия с входом 5 управлейством позволило обеспечитьавтоматическом ргжпмс поитолов измерения и повышеннуюформирования частоты как поой Функции времени. 1 з,п.Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в составе панорамных измерителей частотных характеристик.Целью изобретения является расширение Функциональных возможностей и повышение точности.На чертеже представлена структурная схема .устройства. ОГенератор качающейся частоты содержит Формирователь 1, счетчик 2 импульсов с входной шиной 3, элемент 4. : управления с входом 5 управления уст" ройством,а также управляемый генератор 6, выход которого является выходом устройства. Выход управляемого генератора 6 через Формирователь 1 соединен с суммирующим входом счетчика 2 импульсов, выход переполнения которого через элемент 4 управления подключен к входу разрешения записи счетчика 2 импульсов. Выходная шина счетчика 2 соединена с входной шиной управляемого генератора 6. 25Мост Вина управляемого генератора 6 составлен из двух конденсаторов 7, двух цифроуправляемых резисторов 8 и усилителя 9, Выход моста Вина соединен с входом усилителя 9, а вход мос О та Вина - с выходом усилителя 9, при 1этом коэффициент усиления К усилителя 9 должен удовлетворять условию К 3.Цифроуправляемый резистор 8 сос-. тоит из И параллельно соединеннных цепочек, состоящих.из последовательно включенных резистора и ключа.Управляющие входы ключей циФроуправляемого резистора 8 соединены с 4 выходами И старших разрядов счетчика 2, а коммутируемые ключами резисторы имеют сопротивления, обратно пропорциональные весам соответствукщих разрядов счетчика 2 импульсов. 45 Принцип работы. устройства основан на том, что частота управляемого генератора 6 изменяется на постоянную величину при изменении состояния И старших разрядов счетчика 2 на единицу, что обуславливает изменение выходной частоты по закону, близкому к показательной функции времени. Изменение состояния И старших разрядов55 счетчика 2 на единицу происходит через апериодов генерируемой час" тоты (а - основание системы счисления счетчика 2, Р - разрядность счетчика 2, причем РуИ). Введем следующие обозначения:Р(р - начальная частота;Р - шаг изменения частоты при изменении состояния старших И разрядов счетчика 2 на единицу;Р =Р +г)Р - текущее значение частоты; С - момент, соответствующий середине интервала времени генерации частоты Р;- момент, соответствующий середине интервала времени генерации частоты Рс,;ш=а- количество периодов генерируемой частоты Г,В этих обозначениях для частотыГо +)ш 1 12 Г,Г +У)Для удобства дальнейших вычислений (это равенствопереписывается в виде:1 1 1 1 1РоДля .частоты Г =Р +2 Ь Р1 1 1С-Й =ш( - + -Р Г+Г Г (.2 Р1 1 12 Р,Р,+2 ЬГДля частоты Г=Р,+Зр)Р1 1 1 1 С -й =ш( + в++о= Р, Г +У Р +ИР Р +3 Г1 1 12 Г Р +3 ЬРВ общем случае для частоты Р =Ь =Р +пЬГО1 1 1 4.- - - - ( - + - )ш 2 Ро Р +пИ о Р +КДоУмножая обе части равенства на Р) Ги вводя замену ф = - , получаемГоАРИЙ о) . 1(. 1 )+ш 2 1+пК1).кдДля достижения показательнойзависимости значения частоты от вре-,мени необходимо, чтобы выподнялосьприблизительное равенство4 РИ,-1,)РаФ- й еили, учитывая предыдущее равенствои вводя замену Р=)" +т 4 РЧи(,- 1 а Кс1624 бб 1вход счетчика 2. Через 2% " периодовчастоты Р. код числа на выходе Мостарших разрядов счетчика 2 увеличивается на единицу, Управляемый гене 5ратор 6 генерирует частоту Р =Р +1 Р.Через 25 " периодов частоты Рсостояние счетчика 2 опять увеличитсяна единицу и будет генерироватьсячастота Р=Р, +26 Р, Изменение частотыпродолжается до момента переполнениясчетчика 2, когда с ега выхода переполнения импульс через элемент 4 управления поступает на вход разрешения записи данных и в счетчик 2 снова записывается кад начальной частоты Р ,Таким образом, генератор качающейся частоты циклически изменяет часто 20 ту между значениями Г и Р к, гдейК=2 - 1, с дискретностьк 1 бР, При этомгенерируемая частота является, с высокой точностью, показательной функцией времени,25 Выход переполнения счетчика 2 может быть использовал для синхронизации линейной развертки индикатораизмерителя частотных характеристик,Таким образам, генератор качающейся частоты ла сравнению с известнымобеспечлвает возможность работы навтоматическом режиме повторения циклов измерения и ланы 1 пеллую точностьизмерений частотных характеристик. Точность выполнения этого равенства можно определить, вычислив отклонение 3 (в процентах):и 41) , Ле - (1+пМ%- - 100.1+и МВ качестве примера рассчитаемпогрешность для измерения АЧХ стандартного телефонного канала: Р =о=0,02,Результаты расчета приведены нижеи У,%1 1,27 105 5,8 10,1 О50 2,5 10200ь950 З,5 10Таким образом, при изменении частоты в 20 раз от 200 да 4000 Гц 1ее отклонение от показательной функции времени не превышает 0,004 чтала,три порядка лучше, чем у известных генераторов,Генератор качающейся частоты работает следу 1 ощим образа:1.После включения питания.кратковременно нажимают кнопку 10, прл этомкоД начальной частоты Ро, постУпаюши 1па входной шине 35 записынастс 51 исчетчик 2, с выхода которого ан поступает на управляющие входы ключей цифроуправляемых резисторов 8, сопротивление которых устанавливается обратнопропорциональным коду 1Генератор 6 генерирует при этом1 1 40частоту Г = . , где Е, - сопроотивление цифрауправляемаго резистора 8, соответствующее коду начальной частоты, т.е. генерируемая частота пропорциональна проводимости 45цифроуправляемых резисторов 8 и,следовательно, пропорциональна кодучисла, поступающему с выхода счетчика 2 на управляющие входы ключейцифроуправляемых резисторов 8, С -емкость,Формула изобретения 1. Генератор качающейся частоты,содержащий управляемый генератор,выход катарага является выходок. устройства, и счетчик с упраю 151 ю 111 ей шиной, выходная шина которого подключена к входной шиле управляемогогенератора, а т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в нега дополнительно введены формирователь иэлемент управления, при этом выходуправляемого генератора через форми.рователь соединен с суммирующим входам счетчика, выход переполнения которого через элемент управления подключен к входу разрешения записи счетчика, а второй вход элемента управления.является входом управления устройст-.ва,Выходная частота устройства изменяется на постоянпую величину ЬР при изменении состояния счетчика 2 на единицу,Выходное синусоидальнае напряжение преобразуется формирователем 1 в импульсы, поступающие на сумиируюпяй 2, Генераторпо и, 1, а тличающийся тем, что, сцелью повышения точности, управляемый гене1624661 Составитель Н, ФедоровРедактор Т. Лазоренко Техред Л.Олийнык Корректор М. Шароши Заказ 201 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 ратор содержит усилитель, первый ивторой конденсаторы, первый и второйцифроуправляемые резисторы с попарнообьедииенными управляющими шинами,при этом выход усилителя через последовательно включенные первые конден,сатор и цифроуправляемый резистор под- ключен к входу усилителя, который через параллельно включенные вторые 5конденсатор и цифроуправляемый резистор соединен с общей шиной управляемого генератора.