Функциональный генератор

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 271078 (21) 2678270/18-24 (51) М, Кл,.606 Я 7/26 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открыти йДата опубликования описания 2309,80(72) Авторы изобретения В, Б, Долгодров, В. В. Кабанов, М, А. Куликов и В. Г. Петушков Ленинградский ордена Ленина электромеханический инсгитут имени В. И, Ульянова (Ленина)(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР 1Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техники,в частности к устройствам для экспериментального исследования динамическихсистем, 5Известен функциональный генератор.содержащий генератор импульсов,регистр, блок памяти и выходной цифроаналоговый преобразователь Я. 10Известен также функциональный генератор, содержащий генератор импульсов, счетчик, элемент задержки, распределитель импульсов, блок памяти, регистр и выходной цифроаналоговый преобразователь 121.Общим недостатком этих устройств являются гальваническая связь выходных частей генераторов с корпусом,Прототипом изобретения является функциональный генератор, содержащйй выхфдной цифроаналоговый т 1 реобраэой ватель и генератор тактовых имцульсов выход которого подключен к счетному входу счетчика, соединенно го поразрядными выходами с адресными входами постоянного запоминающего устройства, выходы которого подключе" ны к входам выходного цифроана 1 тогового преобразователь 31. 30 2Недостатком прототипа. также является наличие гальванической связивыходных цепей и корпуса генератора, .что сужает область использования генератора,Цель изобретения - расширитьобласть применения функцтсональногогенератора эа счет обеспечения гальвайической развязки его выходных цепей и корпуса,С этой целью в функциональный генератор, содержащий выходной цифроаналоговый преобразователь и генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к счетному входу счетчика, соединенного поразрядными выходами с адресными входакы постоянного.запоминающего устройства, дополнительно введены блоки импульсного гальвани-,ческого разделения, количество кото"рых равно числу разрядов выходногопостоянного запоминающего устройства,формиров атель стробирующих им 1 тульсови источник гальваиически развязанного с корпусом напряжения, подключенный выходными шинами к питающим шинам цифроаналогового преобразователя и .блоков импульсногогальванического разделения, причем каждый блок импульсного гальванического разделениясоединен первым. входом с соответствующим выходом постоянного запоминающего устройства, вторым входом - с пер.вым выходом формирователя стробирующих импульсов, третьим входом - с вторым выходом Формирователя стробирующих импульсов, четвертым входом - с нулевой выходной шиной источника гальванически развязанного напряжения и с третьим выходом формирователя стробирующих импульсов, а выходом - с входом соответсвующего разряда цифроаналогового преобразователя причем вход формирователя стробирующих импульсов подключен к выходу генератора тактовых импульсов.Хроме этого, каждый блок импульсного гальванического разделения содержит импульсный трансформатор, триг, гер и элемент И, первый и второй вхо,пы которого соединены с первым и вторым входами блока импульсного гальванического разделения, а выход под, ключен через первичную обмотку импульсного трансформатора к корпусу генератора, причем триггер соединен свыходом и тактовым входом соответственно с выходом и третьим входом блока импульсного гальванического раз-.деления, а О-вход триггера подключенчерез вторичную обмотку импульсноготрансформатора к четвертому входублока импульсного гальванического разделения; Формирователь стробирующихимпульсов содержит элементы И, элементы задержки и импульсный - трансформатор, причем первый вход первогоэлемента И, соединенного выходом спервым выходом формирователя стробирующих импульсов, подключен к входуФормирователя стробирующих импульсови к входу первого элемента задержки,соединенного выходом с первым входомвторого элемента И, и с входом второго элемента задержки, выход которогоподключен к входу третьего элементазадержки и к второму входу второгоэлемента И, соединенного выходом че -рез первичную обмотку импульсноготрансформатора с корпусом генератора,причем выход третьего элемента задержки подключен,к второму входу .первого элемента И, а вторичная обмотка импульсного трансформатора соединена с вторым.и третьим выходамиФормирователя стробирующих импульсов.На Фиг. 1 изображена структурнаясхема функционального генератора; наФиг, 2 " временные диаграюы,поясняющие его работу.Функциональный генератор содержитгенератора 1 тактовых импульсов подключенный выходом к счетному входусчетчика 2, поразрядные выходы которого соединены с адресными входамипостоянного запоминающего устройства3, подключенного выходами разрядов кпервым входам сфоответствующих блоков4 импульсного гальванического разделения, Блоки 4 соединены выходамис входами соответствующих разрядоввыходного цифроаналогового преобразователя 5 и подключены вторыми входами к первому выходу б формировате 5ля 7 стробирующих импульсов, входкоторого соединен с выходом генера"тора 1. Второй и третий выходы 8 и 9формирователя 7 подключены соответственно к третьему и четвертому входамблоков 4 и нулевой выходной шинеО источника 10 гальванически развязанного с корпусом напряжения, Блок 4импульсного гальванического разделения содержит трансформатор 11, триггер 12 и элемент И 13, первый и вто 15 рой входы .которого соединены с первым и вторым входами блока 4, Выходэлемента И 13.подключен через первичную обмотку импульсного трансформатора 11 к корпусу генератора, Триггер 12 соединен. выходом и тактовымвходом соответственно с выходом итретьим входом блока 4, а Ь-входтриггера 12 подключен через вторичную обмотку импульсного трансформатора 11 к четвертому входу блока 4(т.е. к третьему выходу формирователя 7 и нулевой выходной шине источника 103. Формирователь 7 содержит элементы И 14 и 15, элементы задержки16-18 и импульсный трансформатор 19 .30 Первый вход первого элемента И 14,соединенного выходом с первым выходомб Формирователя 7 подключен к входуФормирователя 7 и к входу первогоэлемента задержки 16, Выход элемента35 задержки 16 соединен с первым входомвторого элемента И 15 и с входом второго элемента задержки 17. Выход элемента задержки 17 подключен к входутретьего элемента задержки 18 и к второму входу элемента И 15, Выход, элемента И 15 соединен через первичнуюобмотку импульсного трансформатора19 с корпусом генератора, Выход элемента задержки 18 подключен к второму входу элемента И 14,а вторичная45 обмотка трансформатора 19 соединенас вторым и третьим выходами 8 и 9 Формирователя 7. Выходные шины 20 источника 10 соединены с питающими шинами преобразователя 5 и блоков И,50Функциональный генератор работаетследующим образом,С помощью генератора 1 тактовыхимпульсов, счетчика 2 и постоянного55запомннающего устройства 3 формируется на выходе устройства 3 цифровой.код сигнала требуемого вида (например) гармонического) . Блоки 4 осуще-ствляют гальваническое разделениецепей передачи каждого разряда цифрового кода выходного сигнала и корпусаФункционального генератора. Цифровойкод выходного сигнала по цепям, галь"ванически разделенным с корпусом генератора, поступает на выходной цифроаналоговый преобразователь 5, такжеФормула изобретения 25 30 35 60 65 гальванически разделенный с корпусомгенератора, причем питание преобразователя 5 выполняется источником 10гальванически развязанного с корпусом напряжения, На выходе преобразователя5 формируется аналоговый сигнал. 5На временных диаграммах (см, Фиг.2)показаны тактовые импульсы (а), стробирующие импульсы на.выходе 6 форми,рователя 7 (б), стробируюшие импульсына выходе 8 формирователя 7 (в), состояние ; .-го разряда постоянного запоминающего устройства 3 (г), сигнална Э- входе триггера 12 1-го блока4 импульсного гальванического разделения(д), сигнал на выходе триггера 121-го блока 4 (е),На выходе 8 формирователя 7 стробирующих импульсов сигнал 11 ф существует только тогда, когда на-выходе;6 сигнал равен 1 (это необходимодля обеспечения работы каждого триггера 12 в синхронном режиме),Если Я = 1,то на вторичной обмотке импульсного оансформатора 11 формируется последовательность тактовых импульсов относительно нулевой шиныисточника Щ ,При поступлении натактовый. вход триггера 12 ближайшегоимпульса последовательности стробирующих импульсов (фиг, 2, в) триггер12 переходит в состояние 1 ф и остается в таком состоянии покаС = 1,Еслиже 0; = О, тонаЪ-входе триггера 12 формируется сиг.налОи ближайшим импульсом последовательности стробирующих импульсов (Фиг. 2, в) триггер 12 переводит- ся в состояние0 ф, Таким образом, состояние каждого триггера 12, гальванически разделенного с корпусом гекератора, определяется состоянием со-"ответствуюшего разряда запоминающегоустройства 3. Поскольку у предлагаемого Функцио кального генератора питание гальвани- чески развязанным с корпусом напряжения требуется для преобразователя 5 и триггер 12, входящих в состав блоков 4 разделения, то следовательно, мала необходимая мощность источника 10, Малое количество элементов, гальванически развязанных с корпусом,обеспечивает малую параэитную емкостьмежду гальванически развязанными цепями . Последнее также обеспечивается тем, что могут быть использованыимпульсные трансформаторы с паразитной емкостью не более 1 пф, так какчерез них передаются импульсы малойдлительности, Таким образом, предлагаемый функциональный генератор поэв ол яет посравнению с прототипом обеспечить гальваническое разделение вы -ходных цепей, что существенно расширяет область его использования1, Функциональный генератор, содержащий выходной цифроаналоговыйпреобразователь и генератор тактовыхимпульсов, выход которого подключенк счетному .входу счетчика, соединенного поразрядными выходами с адресными входами постоянного запоминающегоустройства, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения областииспользования функционального генератора эа счет обеспечения гальваничес кой раз в яз ки его выходных цепейи корпуса, в функциональный генератор дополнительно введены блоки импульсного гальванического разделения,количество которых равно числу разрядов выходного постоянного запоминающего устройства, формировательстробирующих импульсов и источникгальванически развязанного с корпусом напряжения, подключенный выходными шинами к питающим шинам цифроаналогового преобразователя и блоковимпульсного гальванического разделения, причем каждый блок импульсногогальванического разделения соединенпервым входом с соответствующим выходом постоянного запоминающего устройства, вторым входом - с первым выходом формирователя стробирующих импульсов, третьим входом - с вторым выхо"дом Формирователя стробирующих импульсов,. четвертым входом - с нулевой вы.одной шиной источник а гальв аническиаэвязанкого напряжения и с третьимвыходом формирователя стробирующихимпульсов, а выходом - с входом соответствующего разряда цифроаналогового преобразователя, причем вход формирователя стробирующих импульсов подключен к выход, генератора тактовых .мЪ льс ов, Генератор по п,1 о т л и ч аю Ш и и с я тем, что кажвый блок импульсного гальвакического разделениясодержит импульсный трансформатор,триггер и элемент И, первый и второйвходы которого соединены с первыми вторым входами блока импульсного,гальванического разделения, а выходподключен через первичную обмоткуимпульсного трансформатора к корпусугенератора, причем триггер соединенвыходом и тактовым входом соответственно с выходом и третьим входом блока импульсного гальванического разделителя, а Э -вход триггера подключенчерез вторичную обмотку импульсноготрансформатора к четвертому входублока импульсного гальваническогоразделения,3, Генератор по пп, 1 и 2, о тл и ч а ю ш и й с я тем, что Формирователь стробируюцих импульсов содержит элементы И, элементы задержки765820 фиг. НИИПИ Заказ 6511/46 Тираж 751 Подписно ПП"Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 или и импульсМый трансформатор, причемпервый вход первого элемента И, соединенного выходом с первым выходомформирователя стробирукнцих импульсов,подключен к входу Формирователя стробирующих импульсов и к входу первогоэлемента задержкисоединенного выходом с первыми входами второго элемента И, и с входом второго элементазадержки, выход которого подключенк входу третьего элемента задержки ик второму входу второго элемента И,соединеннбго.выходом через первичнуюобмотку импульсного трансформаторас корпусом генератора, причем выходтретьего элемента задержки. подключен к второму входу первого элементаИ, а вторичная обмотка импульсноготрансформатора соединена с вторым итретьим выходами. Формирователя стробирующих импульсов,5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, .Авторское свидительство СССРпо заявке 2492853/18-24,кл. Я 06 д 3/00, 1977,2. Авторское свидительство СССРпо заявке 2592311/18-24,кл, С 06 Ю 3/00, 20.03,78.3."Е 1 е)с 1 гоп 2 с" 93, 1976, с, 92-96