Функциональный генератор

Изобретение относится к импульс,ной технике и может быть использовано для синтеза сигнала сложной Формы,. моделирования процессов в измеритель- но-вычислительных комплексах, требующих преобразования цифровых сигналов в аналоговые,Целью изобретения является расцп- рение Функциональных возможностей путем обеспечения программируемого управления длительно тью импульсов сглаживания и уровнем выходного сиг,нала в реальном масштабе времени.На фиг. 1 изображен Функциональный генератор; на фиг. 2 - временные ,диаграммы, поясняющие его работу.Функциональный генератор содер-. жит генератор 1 импульсов, первый блок 2 памяти, первый 3 и второй 4 2 О ,элементы памяти, входы которых сое". ,динены с выходом первого блока 2 памяти, формирователь 5 импульсов записи, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами пер ного 3 и второго 4 элементов памяти соответственно, третий элемент 6 памяти, выход которого соединен с входом управления генератора 1 импуль,сов, второй блок 1 памяти, выход ко торого подключен к входу третьего эле. мента 6 памяти, первый Формирователь 8 импульсов, сигнальный вход которого соединенс первым выходом генератора 1 импульсов, а управляющий вход подключен к выходу первого элемента . 3 памяти, второй Формирователь 9 импульсов, управляющий вход которого соединен с выходом второго элемента 4 памяти, инвертор 10, вход которого подключен к первому выходу генератора 1 импульсов, а выход - к сигнальному входу второго Формирователя 9 импульсов, сумматор 11, первый и второй входы которого соединены с первым 8 и вторым 9 формирователями соответственно, формирователь 12 импульсов чтекия и записи, вход синхронизации которого подключен к входу формирователя 5, входу первого блока 2 памяти и второму выходу генератора 1 им" пульсов, а первый выход соединен с входами управления третьего элемента б и второго блока 7 памяти, цифроаналоговый преобразователь 13, вход опорного напряжений которого соединен с выходом сумматора 11, четвертый элемент 14 памяти, выход которого подключен к информационному входу цифроаналогового преобразователя 13, третий блок 15 памяти, вход управления которого соединен с входом управления четвертого элемента 14 памяти и вторым выходом формирователя 12, опе рационный усилитель 16, вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя 13, а выход является выходом 17 устройства, причем входом 18 установки является вход установки Формирователя 12, первым входом 19 и вторым входом 20 управления - входы выключения второго блока 7 и третьего блока 15 памяти соответственно.На фиг. 2 обозначены временные диаграммы: а - импульсы сглаживания на первом выходе генератора 1, о - импульсы сглаживания на выходе инвертора 10; р - задающие импульсы на втором выходе генератора 1; я - импульсы записи на первом выходе формирователя 5; д - импульсы записи на втором выходе Формирователя 5, е - импульсы на втором выХоде формирователя 12,ж - импульсы на выходе первого формирователя 8, ) - импульсы на выходе второго формирователя 9; и сигнал на выходе операционного усилителя 16.Функциональный генератор работает следующим образом.Генератор 1 импульсов по первому выходу вырабатывает последовательность импульсов требуемой формы, например треугольной (фиг. 2 б), и частоты следования, служащих исходными импульсами сглаживания, а по второму выходу - последовательность импульсов прямоугольной формы (фиг,26), которые являются задающими по частоте импульсами сглаживания и задатчиками времени для формировайия импульсов считывания информации из блоков памяти и записи в элементы памяти.Импульсы генератора 1 по его первому и второму выходам жестко привязаны по времени и имеют одну и ту же частоту следования (фиг. 2,а ,6),Импульсы генератора 1 поступают на сигнальные входы первого формирователя 8 импульсов (фиг. Ра), а на второй формирователь 9 импульсов поступают через инвертор 10 (фиг, 2,ь ). В каждом из формирователей 8 и 9 импульсов осуществляется нормирование входных импульсов путем дис313961 кретного Регулирования их коэффициентов передачи таким образом, чтобы амплитуды импульсов были равны мгновенным значениям выходного сигнала в соответствующие моменты времени (фиг, 2, к, , О )Установка значения амплитуды в каждом иэ формирователей осуществляется через их управляющие входы с по мощью первого и второго элементов 3 и 4 памяти в начале каждого периода. Коды, записанные в элементах 3 и 4, сохраняются на всем периоде формирования импульса. Новые значения 15 кодов записываются в них из блока 2 памяти, содержащего в кодовой форме мгновенные значения выходного сигнала Управление порядком записи из блока 2 памяти в элементы 3 и 4 памяти 20 осуществляется формирователем 5 импульсов записи, В моменты начала и окончания очередного задающего импульса с второго выхода генератора 1 происходит считывание очередного ко да из блока памяти, однако код будет записан в тот либо другой элемент 3 и 4 памяти. В какой из них записать код определяет формирователь 5 импульсов записи. В один из элементов 30 памяти по переднему фронту задающих импульсов записывается код, считываемый по четным адресам, а в другой по заднему фронту задающих импульсовкод по нечетным адресам блока 2 памяти (фиг, 2,6, 7,3). Длительность импульсов с первого выхода генератора 1 определяется кодом на его входе уп" равления, установка которого осуществляется с помощью третьего элемен та 6 памяти в начале каждого периода (Фиг, 2,8), Значение кода, записанное в третьем элементе 6 памяти, сохраняется на всем периоде формирования импульса. Новые значения кодов 45 записываются в него иэ второго блока 7 памяти, содержащего в кодовой форме значения длительности импульсов по первому выходу генератора 1. Управление порядком считывания кодов из второго блока 7 памяти и записи их в третий элемент 6 памяти осуществляется импульсами с первого выхода формирователя 12 импульсов чтения и записи, на вход которого посту пают импульсы с второго выхода управляемого генератора 1 импульсов.Нормированные импульсы по амплитуде и длительности с выходов формиро 514вателей 8 и 9 поступают на входы сумматора 11, на выходе которого появляется аналоговый сигнал, форма которого записана в закодированном виде в первом блоке 2 памяти (фиг, 2,и) .Сигнал с выхода сумматора 1 поступает на вход опорного напряжения цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 13, который работает совместно с операционным усилителем (ОУ) 16. В ЦАП 13 осуществляется нормирование выходного аналогового сигнала по уровню путем дискретного регулирования коэффициента передачи, Установка значения уровня выходного сигнала осуществляется через информационные входы ЦАП 13 с помощью четвертого элемента 14 памяти в начале каждого периода выходного сигнала. Значение кода, записанного в элементе 14, сохраняется на всем периоде формирования выходного сигнала. Новые значения кодов записываются в элемент 14 памяти из третьего блока 15 памяти, содержащего в кодовой форме значения уровня выходного сигнала эа определенное время генерации выходного сигнала. Управление порядком считывания кодов из третьего блока 15 памяти и записи их в третий элемент 14 памяти осуществляется импульсами с второго выхода формирователя 12 импульсов чт ния и записи (фиг, 2,е), В формирователе 12 импульсов чтения и записи происходит деление частоты импульсов, поступающих с второго выхода генератора 1 импульсов.Коэффициенты деления по первому и второму выходам формирователя 12 могут быть различными и устанавливаются перед генерацией сигнала по внешнему входу 18 установки. Коэффициент деления по первому выходу определяется соотношением частоты изменения длительности сглаживающих импульсов к частоте задающих импульсов с второго выхода генератора 1.Коэффициент деления по второму выходу формирователя 12 определяется ,соотношением периода выходного сигнала с периодом импульсов с втоРого выхода генератора 1 импульсов, В формирователе 12 импульсов чтения и записи формируется импульс (фиг.2,е), который поступает на вход третьего блока 15 памяти и управляющий входчетвертого элемента 14 памяти, Приэтом происходит считывание очередного значения кода из третьего блока15 памяти и запись его в четвертыйэлемент 14 памяти, Вьгходной сигнал,.нормированный по уровню на каждомего периоде, через ОУ 16 поступаетна выход 17 функционального генератора. 1 ОПри генерации сигналов большойдлительности и/или использованиисглаживающих импульсов постояннойдлительности после записи значенийуправляющих кодов н третий и четвертый элементы 6 и 14 памяти сигналомпо первому и второму входам 19 и 20управления могут быть отключены второй и третий блоки 7 и 15 памяти.Таким образом снижаегся потребляемая 2 Омощность Функционального генератора.При генерации игналов малой длительности и/или переменной длительности импульсов сглаживания третийи четвертый элементы 6 и 14 памяти 25могут отсутствовать в Функциональном генераторе. При этом управляющиекоды из второго блока 7 памяти поступают непосредственно на вход управпения,генератора 1 импульсов, а иэтретьего блока 15 памяти - на информационный вход ЦЯЛ 13,Формула из обретения351. Функциональный генератор, содержащий генератор импульсов, первый блок памяти, первый и второй элементы памяти, входы данных которых соединены с выходом первого блока 4 О памяти, формирователь импульсов записи, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами первого и второго элементов памяти соответственно, первый и второй Фор мирователи импульсов управляющие входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго элементов памяти, инвертор, вход которого соединен с сигнальным входом пер- ного формирователя импульсов и первым выходом генератора импульсов, второй выход которого подключен к входу первого блока памяти и входу формирователя импульсон записи, сумматор первый и второй входы которого подключены к выходам первого и второгоФормиронателей импульсон, причем сигнальный вход второго Формирователяимпульсов соединен с выходом иннертора, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расгирения Функциональных воэможностей путем обеспеченияпрограммируемого управления длительностью импульсов глаживания и уровнем выходного сигнала, генератор импульсон выполнен управляемым и вустройство введены цифроаналоговыйпреобразователь, вход опорного напряжения которого соединен с выходомсумматора, операционный усилитель,вход которого подключен к выходу цифроаналогового преобразователя, а выход является выходом устройства, второй блок памяти, выход которого подключен к входу управления генератораимпульсов, третий блок памяти, выходкоторого подключен к информационномувходу цифроаналогового преобразователя, Формирователь импульсов чтенияи записи, вход синхронизации которого соединен с вторым выходом генератора импульсон, первый и второй выходы - соответственно с входами управления второго и третьего блоков памяти, а вход установки является входомустановки устройства,2. Генератор по п, , о т л ич,а ю щ и й с я тем, что, с цельюснижения потребляемой мощности засчет выключения второго и третьегоблоков памяти при генерации сигналовбольшой длительности, в него введенытретий элемент памяти, включенныймежду входом управления генератораимпульсов и выходом второго блокапамяти, и четвертый элемент памяти,включенный между выходом третьегоблока памяти и информационным входомциФроаналогового преобразователя,причем входы управления третьего ичетвертого элементов памяти соединены с первым и вторым выходами формирователя импульсов чтения и записисоответственно, а входы выключениявторого и третьего блоков памяти являются соответственно первым и вторымвходами управления устройства,.Акаткинк Корректор В,Гирняк Составителина Техред М,Д акт Закаэ 2497 51 роектная, .4 иэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород Тираж 704 ВНИИПИ Государственно по делам иэобретени 1 13035, Москва, Ж, РаПодписное о комитета СССР иоткрытий ушская наб д, 4/5