Аналого-цифровой генератор случайных сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 191 а 6 АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОС ИЗОБРЕТЕН ИИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московский ордена Ленина и ордордена Октябрьской Революции авиа. ционный институт им, Серго Орджони":1,5 б) 1. Бобнев. И.П, Генерирслучайных сигналов. И "эн1971, с. 4,2. Авторское свидетельство СССРР 351208, кл, 606 Г 7/58, 19713. Жовинский В,Н. Генерированиешумов для исследования автоматических систем. М., "Энергия", 1968,.;:54)( 57) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОРСЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий четыре операционных усилителя, два ключа,два накопительных конденсатора; выход первого операционного. усилителясоединен с информационным входом,первого ключа, управляющий вход которого подключен к выходу первого источ"ника гармонического сигнала, а выходпервого ключа через первый накопи"тельный конденсатор соединен с шинойнулевого потенциала и непосредственно - с неивертирующим входом второгооперационного усилителя, выход кото"рого является первым выходом генератора и соединен со своим инвертируюн. ование ергия",ОПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ С щим входом и с неинвертирующим входом третьего операционного усилителявыход которого соединен с информационым входом второго ключа, управляющий вход которого подключен к выходу второго источника гармонического сигнала, а выход второго ключачерез второй накопительныи конденсатор соединен с шиной нулевого потенциала и непосредственно - с неинвертирующим входом четвертого операционного. усилителя, выход которого является вторым выходом генератора.и соединен со своим инвертирующимвходом и неинвертирующим входомпервого операционного усилителя,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с. целью упрощения генератора, он содержит первый и второй деЛители напряжения и первую и вторую схему сравнения, выходы которых являются соответственно третьим и четвертымвыходами генератора и соответственночерез первый и второй делители напряжения соединены с выходами второго и четвертого операционных усилителей, средние выводы первого и вто 4рого делителей напряжения соединенысоответственно с инвертирующими входами первого и третьего операционныхусилителей, неинвертирующие входы которых соединены соответственно с первыми входами первой и второй схемИзобретение относится к аналогоциФровой вычислительной технике иможет быть использовано в вычисли"тельных, управляющих и измерительных системах различного назначения,а также при моделировании сложныхсистем статистическими методами.Известен генератор: аналоговогослучайного сигнала, содержащий генератор и усилитель шума, соединенныйс нелинейнцм элементом управляемымгенератором периодических импульсов 111,Недостатками данного устройстваявляется наличие первичного источника и усилителя шума, определяющихвременную и температурную нестабильность параметров Выходного сиг.,нала а также невозможность получения более чем одного выходного сигнала в виде периодических импульсовслучайной амплитуды.Известен также генератор случайных чисел, содержащий генератор шума, соединенный с клапаном, выход которого соединен с формирователем 21,25 Недостатком этого устройстваявляется необходимость .первичногогенератора шума. Кроме того, данныйгенератор Формирует лишь бинарнуюпоследовательность и не позволяетполучить аналоговый случайный сигнал,Наиболее близким к изобретениютехническим решением является генера 35тор случайных сигналов, содержащийпервое и второе аналоговые запоминающие устройства, состоящие из вход- .ного операционного усилителя, сое;диненного через аналоговый ключ сзапоминающим конденсатором и буфернцмоперационным усилителемПри этомвход буферного операционного усилителя первого аналогового запоминающего устройства соединен с неинвер"тирующим входом входного усилителявторого аналогового запоминающегоустройства ,3 .Недостатками известного устройства является невозможность полученииболее чем одного аналогового слу 0чайного сигнала и бинарных случайныхсигналов, а также псевдослучайностьвыходного сигнала,Цель изобретения - обесйечениевоэможности получения нескольких55аналоговых и цифровых случайных сиг"налов при незначительном увеличенииаппаратурных затрат, т.е, упрощение схемы генератора в расчете на одинвыход.Поставленная цель достигаетсятем, что в аналого-цифровой генератор случайных сигналов, содержащийчетыре операционных усилителя, дваключа, два накопительных конденсато.ра, выход первого операционногоусилителя соединен с информационнымвходом первого ключа.; управляющийвход которого подключен к выходупервого источника гармоническогосигнала, а выход первого ключа чврезпервый накопительный -конденсаторсоединен с шиной нулевого потенциалаи непосредственно - с неинвертирующимвходом второго операционного усилителя, выход которого является первымвыходом генератора и соединен сосвойм инвертирующим входом и неинвертирующим входом третьего операционно"го усилителя, выход которого соединенс информационным входом второго ключа, управляющий вход которого поюклю"чен к выходу второго источника гармонического сигнала, а выход второгоключа через второй накопительныйконденсатор соединен с шиной нулевого потенциала и непосредственно - снеинвертируещим входом четвертогооперационного усилителя, выход которого. является вторым выходом генера"тора и соединен со своим инвертирующим входом и неинвертирующим входомпервого операционного усилителя,.введены первый и второй делители напряжения и первая и вторая схемы сравнения, выходы которых являются соответственно третьим и четвертымвыходами генератора и через соответ"ственно первый и второй делители напряжения соединен с выходами второ"го и четвертого операционных усили"телей средние выводы первого и второго делителей напряжения соединенысоответственно с инвертирующим вхо"дами первого и третьего операционныхусилителей, неиувертирующие входыкоторых соединенц соответственнос первыми входами первой.и вторОйсхем сравнения 1. вторые входы которых подключены к шине нулевого потенциала,На чертеже приведена схема предлагаемого генератора.Генератор. содержит первый операционный усилитель 1, первый ключ 2,первый накопительный конденсатор 3,второй .операционный усилитель 4,102"919 Первый каскад Номер такта Второй каскад 1+1,139 сти символов двоичной последовательности.Предлагаемый аналого-цифровойгенератор случайных сигналов позволяет получать как случайные аналоговые сигналы, так и случайные цифровыесигналы в виде двоичной последовательности,Учитывая, что сложность предлагаемого устройства примерно равна Осложности известных устройств, а также то, что данный генератор позволяет получать сразу четыре выходныхсигнала, то приведенный обьем оборудования устройства будет примерно в 15четыре раза меньше,Предлагаемое устройство не требуетпервичного генератора шума, а нали"чие многих случайных факторов, присутствующих в схеме генератора, обеспечивает получение неповторяющихсяслучайных сигналов и двоичныхпосле"довательностей с .устойчивыми статистическими свойствами. Случайные аналоговые сигналы обладают равномер-:ным законом распределения и широкимэнергетическим спектром в силу того,что выходные сигналы .могут изменяться от такта к такту почти на полныйдиапазон сигналов. Предлагаемое устройство позволяет осуществлять регулировку ширины спектра выходных сигналов посредст вом изменения тактовой частоты, при этом амплитудные и вероятностные характеристики сигналов не изменяются,1024919 ю ю еВ ВВ ю ю 6 В ю ю ю ю ю ю авв юь 4 В ю ю Второй каскад Первый Ю Ю Ю Фв Ю юююююююююю Обьб м 9 ым 1ю ае ю е ю ав ю ю ае Ф ю Ф е ввв ю ю ю ю е ю ю ю ю Ф юююю юююю юююююю юю+1 юю ююЕ ю юююююююю юююю ююю юмюНомер -ТЭКТВ 26 27 ю ев ю ю в ее е ев ю е ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю юкаскадаафюю ююююююююююю ю ю,Продолжение табпицйев ю ьюю ю еюавююю е юю юю ВЫХОДюююю 2241024919 Составитель А. Карасов Техреду.Гергель е ее ее еее в.Тираж 706ударственного кокиизобретений и отксква, 1-35, Раушска ее Заказ 439