Цифровой генератор синусоидальных сигналов

:Р 1.,ЩО 311)1.Я И ВВЕЮЖ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ соида ки ча рядно управ 8 о СССР 1977. 54). ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН ОПИСАНИЕ ИЗ( ( 57) ЦИфРОВОИ ГЕНЕРАТОР СИНУСОИДАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, преобразователь код.частота н счетчик, выходы которогопоразрядно подключены к соответствующим входам Формирователя синульного сигнала, блок установстоты, выходы которого пораэподключены к соответствующимляющим входам преобразователя код - частота, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона частот генерируемого сигнала, в него введен преобразователь кода, входы которого поразрядно подключены к соответствующим выходам блока установки частоты, при этом счетчик выполней. в виде реверсивного счетчика с управляемым числом разрядов, управляющие входы которого поразрядно подключены к соо ветствующим выходам преобразова- Я теля кода,1 120Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве источника гармоническогосигнала, а также в вычислительнойтехнике для получения кодов, изменяющихся по синусоидальному закону.Цель изобретения - расширение диапазона частот генерируемого сигнала.На фиг.1 изображена структурнаясхема предложенного цифрового генератора синусоидальных сигналов,нафиг,2 - схема реверсивного счетчика с управляемым числом разрядов;на фиг.З - схема преобразователякода; на фиг,4 и 5 - эпюры, поясняющие принцип действия предложенногоцифрового. генератора синусоидальныхсигналов.Цифровой генератор синусоидальныхсигналов содержит генератор 1 импульсов, преобразователь 2 код - час.тота, блок 3 установки частоты, реверсивный счетчик 4 с управляемымчислом разрядов, и преобразователь5 кода, содержащий элементы И 5 формирователь 6 синусоидального сигна"ла. Формирователь 6 содержит дешифратор 7, цифроаналоговый преобразователь 8, фильтр 9.Реверсивный счетчик 4 фиг,2)содержит 1 К-триггер 10, элемент 2 хх 2 И-ИЛИ 11, элемент 2 И-НЕ 12, дешифратор импульсов "Перенос" 13, дешифратор импульсов "Заем переноса"14,элемент 2 ИЛИ 15, триггер 16 знакареверса, элемент И 17,Цифровой генератор синусоидальныхсигналов работает следующим образом.Стабильные по частоте следованияимпульсы с выхода генератора 1 посту.пают на вход преобразователя 2, частота следования импульсов на выходекоторого изменяется по линейномузакону в зависимости от значения двоичного кода, поступающего на входы сблока 3. Выходные импульсы преобразователя 2 непрерывно тактируют ревер.сивный счетчик 4 с управляемым числомразрядов от "0" до заполнения едини-.цами и затем обратно. Число разрядовреверсивного счетчика 4 в зависимости от управляющего кода может изме няться отдо 4 К. Управляющий кодв виде логических потенциалов поступает на одни из входов элементов2 И-НЕ 12, включенных между выходами элементов 2 Х 2 И-ИЛИ 11 и 3 К-триггеров 10 последующих реверсивныхразрядов. Изменение состояния ЛК-триг 2014 2 гера 10 последующего реверсивногоразряда происходит либо под воздействием импульса, поступающего с преды.дущего разряда через элемент 2 И-НЕ12, при наличии разрешающего потенциала на его управляющем входе, т,е.уровня логической "1", либо под воздействием тактовых импульсов, поступающих на вход синхронизации 10 ЗК-триггера 10 при наличии запрещающего логического уровня на его управляющем входе, т.е. уровня логического "0". Такое управление разрядностью реверсивного счетчика 4 15 обеспечивает изменение частоты следо.вания импульсов на выходе его разряда в 2 раза меньше частоты следования импульсов, поступающих черезэлемент 2 И-НЕ 12, либо н 2 раза мень" до ше частоты следования тактовых импульсов, поступающих на вход синхронизации. Код соответствующей структу.ры для управления разрядностью реверсивного счетчика 4 формируется 25 следующим образом. Число К старшихразрядов двоичного кода управлениячастотой,на выходе преобразователя2 поступает на вход преобразователя5 кода, как следует из функциональной схемы, приведенной на фиг.З,образует на его выходах код такойструктуры, что появление логической "1" в одном или нескольких старших разрядах кода управления преобразователем 2 образует на соответ"ствующих выходах преобразователя 5кода и на соответствующих входах управления разрядностью реверсивногосчетчика 4 уровня логического "0",включая последний, на вход которого 40поступил уровень логической "1",и уровня логической "1" на всех последующих старших разрядах кода управления разрядностью реверсивного 45счетчика 4. Таким образом, с увеличением значения двоичного кода на управляющем входе преобразователя 2частота следования импульсов на еговыходе увеличивается, увеличивается число логических "0" на управляющем входе реверсивного счетчика4, вследствие чего уменьшается егоразрядность число младших разрядов) и время заполнения информационной емкости реверсивного счетчика 4 55 импульсами, поступающими на входсинхронизации. Это приводит к повыше.нию частоты синусоидального сигналана выходе устройства и, наоборот,1202014 4личество точек аппроксимации определяется числом. разрядов реверсивногосчетчика 4, на вход управления котоь- рых поступил уровень, логической "1",следовательно изменяя дискретностьизменения двоичного. кода, можно изменять число точек аппроксимациисинусоиды и тем самым частоту синусо"идального сигнала на выходе устройО ства,Частота генерируемых синусоидальных сигналов на выходе устройстваопределяется следующим выражением: М Р щ), 35 с уменьшением значения двоичного кода на управляющем входе преобразователя код - частота 2 частота сле дования импульсов на его выходе умен шается, уменьшается число логических "0" на управляющем входе реверсивного счетчика 4, вследствие чего его разряд ность увеличивается, увеличивается время заполнения его информационной емкости импульсами, поступающими на вход синхронизации,что приводитк пони жению частоты синусоидального сигнала на выходе устройства.На фиг.4 представлены осциллограммы импульсов и форма напряжений при наличии уровня логической "1" на всех управляющих входах элементов 2 И-НЕ 12 реверсивного счетчика 4 при числе разрядов четыре: 4 а и 5 а - на входе синхронизации 1 К-триг 20 геров 10 реверсивных разрядов; 4 о - на выходе первого разряда; 4 5 - на выходе второго разряда; 4 г - на выходе третьего разряда; 4- на выходе четвертого разряда; 4 е - на вы" ходе цифроаналогового преобразователя 8; 4 ж - на выходе фильтра 9.На фиг, 5 представлены осциллограммы импульсов и форма напряжений при наличии уровня логического "0" 30 на управляющем входе первого разряда и уровня логической "1" на остальных управляющих входах ре версивного счетчика 4: 5 - на выходе первого и второго разрядов;55 - на выходе третьего разряда;5 Я - на выходе четвертого разряда;5- на выходе цифроаналогового преобразователя 8; 5 е - на выходефильтра 9,40Двоичная информация реверсивного счетчика 4 поразрядно поступает на соответствующие входы дешифратора 7функционального преобразователя). . За полный цикл реверсирования проис ходит преобразование двоичной информации реверсивного счетчика 4 в значение функции в пределах изменения ее аргумента от 0 до 180 в двоо ичном коде, т,е. производится ступен" чатая аппроксимация синусоиды. Когде И - функция управления преобразователем 2;Р - частота следования импулььхсов на выходе генератора 1;К - число разрядов реверсивного счетчика 4.Из сопоставления выражений для значения выходной частоты прототипа и предлагаемого устройства следует, что расширение диапазона генерируемых синусоидальных сигналов происходит за счет изменения в знаменателе выражения 2 " (числа разрядов реверсивного счетчика 4). При этом максимальное значение выходной частоты определяется быстродействием цифроаналогового преобразователя 8 при минимальном числе разрядов реверсивного счетчика 4, а минимальное значение выходной частоты - неискаженной формой синусоидального сигнала на выходе устройства при максимальном числе разрядов реверсивного счетчика 4, в отличие от прототипа, где максимальное значение выходной частоты определяетая максимально возможным значе. нием входной частоты с учетом быстродействия цифроаналогового преобразователя 8 при данном числе разрядов реверсивного счетчика 4, а минимальное значение выходной 1частоты - неискаженной формой сигнала на выходе устройства также при данном часле разрядов1202014 оставитель В,Рудай ехред Т.Тулик Корректор В.Синицка едактор М.Бандур сное Тираж 871 ПодиИИПИ Государственного комитета СССРделам изобретений и открытий035, Москва, Ж, Раушская наб., д аказ 810 4/5 иал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4