Преобразователь код-частота гармонического сигнала

Номер патента: 1195449

Авторы: Кутыркин, Темногрудов, Шиндов, Шлыков, Шляндин

ZIP архив

Текст

(504 Н 03 М 1/8 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТИИПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДа СТВЕННЫй НОМИТЕТ СССРпо(46) 30.11.85, Бюл. У 44 (71) Пензенский политехнический институт.(56) Авторское свидетельство СССР В 1094146, кл. Н 03 К 13/20, 1983.Авторское свидетельство СССР В 913586, кл. Н 03 К 13/20, 1980.(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД - ЧАСТОТА ГАРМОНИЧЕСКОГО СИГНАЛА по авт св.9913586,о т л и ч.а ю щ и й с я.тем, что, с целью повышение точнос-ти и расширения частотного диапазонапреобразователя, первый и второй фильтры нижних частот выполнены каждый на многожильном преобразователе код - напряжение, операционном усили- теле, интеграторе со сбросом,преобразователе код - напряжение приращения и.аналоговом сумматоре,инвертирующий вход которого соединен с выходом интегратора со сбросом, первый вход .которого объединен с аналоговым входом множительного преобразователя код - напряжение и подключен квыходу операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединенс выходом множительного преобразователя код - напряжение, а прямойвход - с выходом преобразователякод - напряжение приращения, приэтом прямые входы аналоговых сумматоров первого и второго фильтровнижних частот соединены с выходамисоответственно первого и второго множительных преобразователей код -напряжение, цифровые входы множительных преобразователей код - напряжение объединены и подключены к выходу регистра кода частоты, а вторые входы интеграторов со сбросомобъединены и соединены с вторым выходом блока синхронизации, причемвходы преобразователей код - напряжение приращения первого и второгофильтров нижних частот подключенысоответственно к инверсному выходурегистра синуса и второму выходу регистра косинуса, а выходы аналоговыхсумматоров являются соответственновыходными шинами косинуса и синуса.3 119 амплитуды и фазы гармонического сигнала. Код амплитуды косинусами, и код ампЛитуды синуса 8 ч,п, поступающего по шинам 29 и 31, должны удовлетворять равенству(3)Й +Ы =А сов А 1 Регистры 2 и 4 имеют прямой и инверсный выходы, подключенные к коммутаторам 5 и 8 соответственно. Выход первого коммутатора 5 соединен с первым установочным входом регистра 10 синуса. Сумматор 11 соединен своим выходом с первым буферным регистром 13, выход которого подключен через второй вход регистра 9 косинуса к первому входу первого сумматора 11. К второму входу первого сумматора 11 подключен инверсный выход регистра 10 синуса, причем коды скоммутированы в сумматоре 11 со сдвигом так, что реализуется уравне. - ние (1). Выход первого буферного ре.гистра 13 соединен также с первым преобразователем 15 код - напряжение, к первому входу второго сумматора 12 подключен прямой выход регистра 10 синуса, а к второму входу - второйвыход регистра 9 косинуса, причем коды скоммутированы со сдвигом так, что во втором сумматоре 12 реализуется уравнение (2). Вход второго буферного регистра 14 подключен к выходу второго сумматора 12, а выход - к второму входу регистра 10 синуса и к входу второго преобразова. теля 16 код - напряжение.фильтры 1.7 и 18 выполнены аналогично. При этом инвертирующий вход аналогового сумматора 27(28) соединен с выходом интегратора 25(26), первый вход которого объединен с аналоговым входом множительного преобразователя. 19(21) и подключен к выходу операционного усилителя 23(24)Г инвертирующий выход которого соединен с выходом множительного преобразователя 19(21), и прямой вход - с выходом преобразователя 20(22). Прямые входы аналоговых сумматоров первого и второго фильтров 17 и 18 соединены с выходами соответственно первого .и второго преобразователей 15 и 16, цифровые входы множительных преобразователей 19 и 21 объединены и подключены к выходу регистра 1, а вторые входы интеграторов 25 и 26 объединены и соединены с вторым вы 5449 4ходом блока Ь, причем входы преобразователей 20 и 22 подключены к вто.рым выходам регистров 10 и 9 соответственно, а выходы аналоговых сумматоров 27 и 28 являются выходнымишинами 32 и 33 соответственноВ преобразователе используетсябезынерционный фильтр-интерполятор,соответствующий по возможности сгла 1 О живания ступенчатого сигнала фильтручетвертого порядка. Однако этотфильтр-интерполятор не вносит фазочастотных искажений и его амплитудночастотная характеристика являетсяравномерной во всем рабочем диапазонечастот, который в основном зависитот времени установления преобразователя код-напряжение приращения и вре-,мени сброса интегратора.Суть работы фильтра-интернолятора заключается в том, что при изменяю.щемся периоде Тц интерполяции (см.фиг. 2) и приращении ьЧ ступенчатого сигнала Чс он вырабатывает пило 25 образное напряжение Г соответствующего наклона и амплитуды. При этомскорость нарастания Г прямо пропорциональна Й и обратно пропорциональна 1, ; а максимумопределяетсяцпериодом Тц, что соответствуетЧЕ,Д + тц. (4)1 Г 61 Гогде ь - постоянная времени интегратора;Е - некоторый постоянный коэффициент, имеющий размерностьвремени.Если пОложить, чтО ц 1 Й/1где Ч - код частоты;40д - частота опорного кварцевого генератора, входящегов кодоуправляемый генераторимпульсов,а- "ь Г оГ45где Н Ау - приращение кодари р - соответственно. опорное напряжение и число двоичныхразрядов преобразователякод-напряжение,то из (4) при 1 = Тц получим:Тць,ОоГ Иди,Чо,Юкв- ",;" еа,о55откудас.-Т, 1 ЦМ=Е=сопв . Для удоб ства записи можно принять 6=11 в.3тогда фильтр-интерполяторнапряжение М=; - Я=1Г , Ч,с Я,2 О иВ Ядо 1195449 Ьформирует 12 коды записываются в первый 13 ивторой 14 буферныерегистры, Далее цикл повторяется, кроме операций переписи из регистров кода амплитуды косинуса 2 и синуса 4.в регистры косуинса 9 и синуса 10 соответст Операцию деления й наможно осуществить на операционном усилителе с множительным преобразователем код - напряжение в обратной связи, а 10 операцию интегрирования за время Т - интегратором со сбросом.Ус гройство работает следующим образом.В исходном состоянии код частоты 15записанный в регистре 1 кода частоты, равен нулю и кодоуправляемый генератор 3 импульсов. блокирован. Блок 6 синхронизации не выдает синхроимпульсов записи в регистры 9, 10, 20 13,и 14, никаких операций не производится, Триггер режима находится в единичном состоянии. Для запуска уст. ройства необходимо в регистры 2 и 4 занести в соответствии с равенством (3) коды Й , и К- в регистр 1 кода частоты - код М , отличный от нуля. При этом кодоуправляемый генератор 3 импульсов начинает вырабатывать опорную частоту 1 О, блок 6 син хронизации подает синхроимпульсы записи информации в регйстры 9 и 10 косинуса и синуса, а затем в.первый 13 и второй 14 буферные регистры. Одновременно счетчик 7 периода вьдает сигнал по первомувыходу коммута,торов 5 и 3 на .коммутацию прямых выходов регистров 2 и 4 амплитуды коси. нуса и синуса. Таким образом, прямые коды из регистров 2 и 4 амплитуды 40 косинуса и амплитуды синуса переписываются соответственно. в регистр 9 косинуса и регистр 10 синуса. Далее в первом сумматоре 11 происходит сложение прямого кода амплитуды косинуса Мсозс обратным кодом амплитуды синуса М ;1 сдвинутым наразрядов вправо, то есть одновременно реализуются операции деления на 2 и вычитания, соответствующие уравнению (1). Аналогично реализуется уравнение (2) на втором сумматоре 12. Полученные на сумматорах 11 и венно.Через число отсчетов, равноеполовине периода гармонического сигнала, счетчик 7 периода выдает сигнал по второму выходу на коммутаторы 5 и 8. По этому сигналу произво-.дится коммутация инверсных выходоврегистров 2 и 4 амплитуды косинусаи амплитудысинуса, и в регистры 9и 10 .косинуса и синуса соответственно заносятся обратные коды амплитудыкосинуса и синуса.,Еще через полпериода счетчик 7периода выдает сигнал по первомувыходу, а в регистрах 9 и 10 косинуса и синуса восстанавливаются прямыезначения кодов М и Ка, . Это необходимо для коррекции амплитуды гармо.нического сигнала и для более оперативного управления его амплитудой.В результате выполнения перечисленных операций на выходе преобразователей 15 и 16 код - напряжение вырабатываются ступенчатые сигналы,соответствующие косинусу и синусу(1) и (2), на втором выходе регистра9 косинуса и инверсном выходе регистра 10 синуса Формируются коды приращения соответственно синуса и косинуса, которые подаются на входы преобразователей22 и 20 код - напряжениеприращения второго 18 и первого 17фильтров нижних частот. Пропорционально этим приращениям и обратнопропорционально коду М частоты операционные усилители 24 и 23 вырабатывают постоянное напряжение, поступающее на входы интеграторов 26 и 25,которые Формируют соответствующие поамплитуде и частоте пилообразныесигналы (фиг. 2 б), которые, складываясь с основными ступенчатыми сигналами в аналоговых сумматорах 28 и27, образуют сглаженные гармонические сигналы синуса и косинуса(фиг. 2 в) на выходных шинах 33 и 32.7 ного нии а филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 7423/58 Тираж ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, Ж-З

Смотреть

Заявка

3728741, 20.02.1984

ПЕНЗЕНСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

КУТЫРКИН СЕРГЕЙ БОРИСОВИЧ, ТЕМНОГРУДОВ АЛЕКСЕЙ ВАДИМОВИЧ, ШИНДОВ ВЯЧЕСЛАВ СЕРГЕЕВИЧ, ШЛЫКОВ ГЕННАДИЙ ПАВЛОВИЧ, ШЛЯНДИН ВИКТОР МИХАЙЛОВИЧ

МПК / Метки

МПК: H03M 1/86

Метки: «код-частота, гармонического, сигнала

Опубликовано: 30.11.1985

Код ссылки

<a href="https://patents.su/6-1195449-preobrazovatel-kod-chastota-garmonicheskogo-signala.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Преобразователь код-частота гармонического сигнала</a>

Похожие патенты