Программируемый генератор импульсов

1 2Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано как источник радиосигналов с заданными законами изменения огибающей и фазы радиоимпульса в различных областях радиотехники.Целью изобретения является повышение точности формирования импульсов с помощью автоматической компенсации нелинейности аналогового запоминающего блока.На-фиг. 1 представлена функциочаль ная схема. программируемого генератора импульсов;-на фиг. 2 - блок ввода информации.Генератор (фиг. 1) содержит блокввода информации (БВИ), оперативный запоминающий блок (ОЗБ) 2, информационный вход которого соединен с информационным выходом БВИ 1, цнфроана логовый преобразователь (ЦАП) 3, информационный вход которого соединен ,с выходом ОЗБ 2, блок 4 формирования адреса (БФА), информационный вход которого соединен с информационным выходом БВИ 1, причем первый выход синхронизации БВИ 1 подключен к входу записи ОЗБ 2, второй выход синхронизации - к стробирующему входу БФА 4, а третий выход синхронизации БВИ 1 соединен со счетным входом БФА 4, адресный выход которого подключен к адресным входам ОЗБ 2, аналоговый запоминающий блок (АЗБ) 5, адресные входы регенерации которого подключены к выходам дешифратора 6 адреса регенерации (ДАР), входы которого подключены к соответствующим выходам БФА 4, выход АЗБ 5 является выходом устройства, распределитель 7 импульсов считывания, адресные выходы которого соединены с соответствующими адресными входами АЗБ 5, элемент И 8, первый вход которого подключен к генератору 9 тактовых импульсов, а выход - к первому входу синхронизации распределителя 7, ждущий мультивибратор 1 О, выход которого подключен к второму входу элемента И 8 и к второму входу синхронизации распределителя 7, вход ждущего мультивибратора 10 подключен к выходу дешифратора 11 адреса (ДА), информационные входы которого соединены с адресными выходами распределителя 7, второй оперативный запоминающий блок (ОЗБ) 12, адресными входами подключенный к адресным входам первого ОЗБ 2, выходы48029 3 второго ОЗБ 2 подключены к информационным входам второго цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 1 3, выходкоторого соединен с первым входомсумматора 14, первый вход которого .подключен к выходу ЦАП 3, выходсумматора 14 соединен с информационным входом АЗВ 5, вычитатель 15,первый вход которого соединен с выходом АЗБ.5, а второй вход - с выходом ЦАП 3, выход вычитателя 15 подключен к аналоговому входу аналогоцифрового преобразователя (вЦП) 1 б,цифровые выходы и выход синхрониза 510 5 ции которого подключены соответственно к входам и входу записи второго ОЗБ 2, вход синхронизации АЦП 16соединен через элемент 17 задержкис первым выходом синхронизации БВИ 1,выход управления которого соединен с го ОЗБ 2 выполняет функции кодового функционального преобразователя, где каждой кодовой комбинации текущего адреса ставится в соответствие код Ф несущий информацию о мгновенном зна 55 третьим входом элемента И 8 и управ,ляющим входом ЦАП 13, к информационному выходу БВИ 1 подключен такжеинформационный вход распределителя 25 7 импульсов, третий вход синхронизации которого соединен с вторым выходом синхронизации БВИ 1.БВИ 1 управляет режимами работыустройства и состоит (фиг. 2) из ЗО цифровой вычислительной машины(ЦЭВМ) 18, обеспечивающей записькода, соответствующего мгновенномузначению сигнала Я(1) в ОЗБ 2 илитребуемому адресу установки БФА 4, атакже генерацию периодической последовательности импульсов с третьеговыхода синхронизации. ВВИ 1 такжесодержит дешифратор 19, соединенныйинформационными входами с шиной уп равления (УПР) ЦЭВМ 18, при этомвыходы дешифратора являются выходамисинхронизации БВИ 1, элемент ИЛИ 20,подключенный входами к выходам дешифратора 19 и соединенный выходом 5 с входом синхроимпульса периферии(СИП) ЦЭВМ 8 через элемент 21 задержки, выход - внешний ввод (ВВ)ЦЭВМ 18 подключен к стробирующемувходу дешифратора 19. Информационныйвыход ЦЭВМ 8 является информационным выходом БВИ 1, а первый разрядшины УПР ЦЭВМ 8 - выходом управления БВИ 1.3 1248 чении сигнала Б(С) в данный момент времени, и может быть выполнен на базе микросхем 100 РУ 148, первый выход синхронизации БВИ 1 подключается к стандартному входу записи микросхемы, а поразрядная кодовая информация - к соответствующим стандартным входам информации микросхемы.БфА 4 может быть выполнен на двух двоичных четырехразрядных счетчиках 1 О с предустановкой состояния на базе микросхем 133 ИЕ 7.Полученные с выхода ЦАП 3 мгновенные значения сигнала Б(С) через сумматор 14 с помощью ДАР 6 записывают-. 15 ся и периодически регенерируются в .АЗБ 5. АЗБ 5 выполняет функции хранения и периодической регенерации (восстановления) аналоговых отсчетов уровня сигнала Б(С) с последующим 20 считйванием их в общую нагрузку с помощью аналоговых ключей, входящих . в АЗБ 5. АЗБ 5 может быть реализован в виде параллельно подключенных п ,устройств выборки запоминания с токо" 25 выми ключами. на выходе.Распределитель 7 импульсов состоит из блока формирования адреса считыва- , ния и дешифратора адреса, соединенных последовательно. 30Для формирования радиоимпупьсов с заданной скважностью служат ДА 11, ждущий мультивибратор 1 О и элемент И 8. Ждущий мультивибратор 10 запускается сигналом с ДА 11, а элемент35 И 8 разрешает изменение адреса считывания только при отсутствии импульса с ждущего мультивибратора 10.Дешифратор максимального адреса П в простейшем случае представляет собой инвертор, подключенный к максимальному адресу распределителя 7. При ином построении устройства возможно использование элемента И на определенное число входов, подключенных к выходам распределителя 7. Второй оперативный запоминающий блок,ОЗБ 12 выполняет функции хранения цифрового кода ошибки выходного уровня АЗБ 5, по своему построению 50 ОЗБ 12 полностью аналогичен ОЗБ 2.Второй ЦАП 13 аналогичен ЦАП 3 и служит для преобразования цифрового кода ошибки в анлоговый сигнал. Отличие состоит в наличии в ЦАП 13 . 55 управляющего входа, который управляет подключением выхода ЦАП 13 к нуле- .вой шине или к выходу непосредствеи 029 4но ЦАП. Это необходимо для отключения второго входа сумматора 14 в ранние записи-корректировки и подключения к этому входу сигнала ошибкив режиме считывания-регенерации.Сумматор 14 и вычитатель 15 выполняют функции аналогового суммированияи. вычитания сигналов. Вычитатель 15определяет ошибку аналоговых ключейАЗБ 5, сравнивая эталонный уровеньсигнала с ЦАП 3 и уровень с выходааналоговых ключей АЗБ 5, и работаеттолько в режиме корректировки. Сумматор 14 добавляет эту ошибку к эталонному уровню сигнала с ЦАП 3 врежиме считывания. регенерации для то-.го, чтобы уровни с АЗБ 5 и ЦАП 3 совпали. Сумматор 14 и вычитатель.15могут быть выполнены, например, набазе операционных усилителей.АЦП 16 выполняет функцию преобразования напряжения ошибки выходногоуровня АЗБ 5 в цифровой код по приходу импульса разрешения с первоговыхода синхронизации БВИ 1 и выдачи,этого кода по информационной шине ишине синхронизации для записи ее вОЗБ 12, Примером конкретной.реализации может служить, например, АЦП,работающий по методу последовательных приближений, имеющий собственныйтактовый генератор,Элемент 17 задержки предназначендля задерживания импульса "Старт"для АЦП 16 на время, необходимое дляустановки адреса в БФА 4, аналоговогоуровня в ЦАП 3 и суммирования и вычитания сигналов в сумматоре 14 и.вычитателе 15,Генератор работает в двух режимах:режиме записи-корректировки и режиме .считывания-регенерации. Режим задается БВИ 1.ЪРежимом записи-корректировки управляет ЦЭВМ 18, она устанавливаетнужный код адреса и вводит по этомуадресу в ОЗБ 2 нужную информацию,а затем запускает работу АЦП 16 дляпреобразования ошибки в цифровой коди записи его в ОЗБ 12, На информационном выходе БВИ 1, т.е. линии связиЦЭВМ 18 ХО-Х 7, выставляется код адреса ячейки ОЗБ 2 и 12, при этомпрограммным путем на линии связиЦЭВМ УПР выставляется информация00000001 (двоичная), затем ЦЭВМвыдает импульс ВВ, который дешифрируется и проходит на второй выходсинхронизации БВИ 1 и записывает информацию в БФА 4 и распределитель 7. После этого ЦЭВМ на линии ХО-Х 7 выставляет необходимую информацию в двоичном коде для записи в ОЗБ 2, соответствующую мгновенному значению сигнала Б(1), при этом программнымпутем на линии УПР выставляется информация 00000000 иимпульс ЦЭВМ ВВ проходит на первый выход синхро-низапии БВИ 1 и записывает-код в. соответствующую ячейку ОЗБ 2, При этом на выходе управления БВИ 1 стоит уровень логического "0", что запрещает прохождение импульсов с генератора 9 через элемент И 8 на первый вход синхронизации (счетный вход) распределителя 7. Одновременно при записи кода адреса ячейки в схему БФА 4 и ДАР б происходит запись кода адреса и в распределитель 7, тем самым на выходе АЗБ 5 выбирается соответствующая ячейка АЗБ 5 и появляется аналоговый уровень, хранящийся в ячейке АЗБ 5 с адресом, переданным БВИ 1. А так как этот же самый адрес стоит и на выходе ДАР б, то АЗБ 5 находится в режиме постоянного считывания и регенерации этой ячейки и преобразованный уровень сигнала с . аналогового входа АЗБ 5 и через .АЗБ 5 проходит на его выход. Логический "0" на управляощем входе ЦАП 13 приводит к тому, что с выхо-. да ЦАП 13 идет нулевой уровень сигнала, т,е. сумматор 14 работает на впроход, соединяя. выход ЦАП 3 с аналоговым входом АЗБ 5. При появлении аналогового уровня сигнала на входе вычитателя 15 происходит определение разницы между эталонным уровнем с ЦАП 3 и преобразованным с какой-то нелинейностью уровнем с АЗБ 5. Эта ошибка должна преобразовываться в цифровой код. Для этого импульс с первого выхода синхронизации БВИ которым произошла запись информации в ОЗБ 2, задерживается на время с, в элементе 17 задержки, большее времени установления адреса в БФА 4, ДАР б, распределителе 7, времени преобразования в ЦАП 3 и в АЗБ,5, а вычитатель 15 запускает работу АЦП 1 б, который через время. выставляет на информационном выходе код ошиб ки, а на выходе синхронизации - импульс для записи информации в ОЗБ 125 10 5 ОЗБ 12,20 мацию.00000011, импульс ВВ дешифриру 30 35 40 45 50 55 после чего происходит запись кода ошибки соответствующей (первой) ячейки АЭБ 5 в ОЗБ 12. Импульс с первого выхода БВИ 1 задерживается на время л л+элементом 21 задержки в БВИ 1 и приходит на вход СИП ЦЭВМ 18 через время, когда код ошибки записался в ОЗБ 2 и ЦЭВМ мбжет выстав лять код следующего адреса ячейки(второго) и записывать .информацию обуровне сигнала в ОЗБ 2 и уровне ошибки в ОЗБ 12, Этот процесс повторяетсядо заполнения всего объема ОЗБ 2 и Для установки режима считывания- регенерации ЦЭВМ на информационном выходе БВИ 1, т.е. на линии ХО-Х 7, выставляет "0".и на линии УПР инфорется и проходит на третий вход синхронизации БВИ.Так как СИП через время задержкиприходит в ЭВМ, то на третьем выходе синхронизации при- " сутствует периодическая последователь ность. импульсов с периодом, равнымвремени задержки 1 плюс длительность импульса ВВ. Эта последовательность меняет состояние на адресном выходе БФА 4 (на шинах АО-А 7). Периодическая последовательность импульсов пе-риодически меняет адрес в БФА 4, что позволяет последовательно опрашивать. весьобъем ОЗБ 2 и ОЗБ 2 с последующим преобразованием кодов в мгновенные значения сигнала с помощью ЦАП,Зи ЦАП 13. Период следования импульсов с третьего выхода БВИ 1 умноженный на количество ячеек ОЗБ 2 опреде ляет время регенерации, на выходе ЦАЛ 3 и ЦАП 13 в режиме регенерации присутствуют сигналы, период которых равен периоду регенерации.Рассмотрим более подробно процесс регенерации. Пусть на выходе БФА 4 стоит код адреса нулевой ячейки.ОЗБ 2, тогда с выхода ЦАП 3 идет мгновенное значение сигнала ЯИ), причем это мгновенное значение и ад- .рес будут стоять, пока не придет сле-.дующий импульс с третьего выхода синхронизации БВИ 1. При этом, так как адресные входы ОЗБ 12 соединены с адресными входами ОЗБ 2, то с выхода ЦАП 13 идет уровень ошибки, соответствующий (нулевой) ячейке АЗБ 5., А так как на управляющем входе ЦАП 13 стоит логическая "1" (на шине УПР1248029 8радиоимпульсов. Окончание импульса открывает элемент И 8 и этот фронт сбрасывает распределитель 7 в начальный адрес. В процессе считывания-ре 5 генерации на выходе управления БВИстоит уровень логической единицы. 00000011), то эти два аналоговыхсигнала суммируются в сумматоре 14 ипоступают на аналоговый вход АЗБ 5.Вследствие того, что ошибка уровняанализируется при записи в АЦП 16 сознаком, то сложение уровней устраняет нелинейность аналогового ключа,соответствующей (нулевой) ячейкиАЗБ 5. ДАР 6 подключает аналоговыйвход нулевой ячейки АЗБ 5 к выходусумматора 14, т.е. происходит записьмгновенного значения скорректирован,ного сигнала в АЗБ 5. Следующий цикл.записи через время регенерации будетявляться регенерирующим. После прихода следующего импульса с третьеговыхода синхронизации БВИ 1 на выходеБфА 4 появляется адрес первичнойячейки ОЗБ 2 и ОЗБ 2 и с помощью:ДАР 6 происходит запись-регенерациямгновенного значения скорректированного сигнала в первую ячейку АЗБ 5.Этот процесс повторяется периодически с периодом регенерации. В АЗБ 5хранятся-регенерируются все мгновенные значения скорректированногосигнала, Для того, чтобы восстановитьэтот сигнал с требуемым периодом,служит система считывания с АЗБ 5,состоящая из распределителя 7, элемента И 8, генератора 9, ждущегомультивибратора 10 и ДА 11, Эта система работает следующим образом. Процесс считывания информации, записанной в АЗБ 5, происходит путем последовательного подключения соот;ветствующих ячеек памяти к выходу . АЗБ 5 при помощи распределителя 7 импульсов считывания от нулевого адреса до максимального. Смена адреса распределителя 7 и соответственно ячейки АЗБ 5 происходит по приходу тактового импульса от генератора 9 через элемент И 8. По достижении распределителем 7 максимального адресана выходе ДА 11 формируется импульс напряжения, который запускает ждущий мультивибратор 1 О, запирающий элемент И 8; так, что тактовые импульсы с генератора 9 не поступают на первый вход распределителя 7 и с выхода АЗБ 5 идет уровень последней ячейки, который .должен быть нулевым, так как в радиоимпульсе во время паузы сигнал отсутствует. Изменяя длительность импульса ждущего мультивибратора 10 можно легко менять скважность формула изобретения Программируемый генератор импульсов, содержащий последовательно соединенные блок ввода информации, первый оперативный запоминающий блок ипервый цифроаналоговый преобразователь, генератор тактовых импульсов,выход которого подключен к первомувходу элемента И, блок формированияадреса, информационные входы которого подключены к информационным выходам блока ввода информации, первыйвыход синхронизации которого соединенс входом записи первого оперативногозапоминающего блока, вторая группаразрядных входов которого подключенак выходам блока формирования адресаи входам дешифратора адреса регенерации, вход синхронизации блока формирования адреса соединен с вторым;выходом синхронизации блока ввода ин- ЗО, формации, выход дешифратора адресачерез последовательно соединенныеждущий мультивибратор и распределительимпульсов считывания подключен к пер-вой группе разрядных входов аналоговоЗ 5 го запоминающего блока, вторая группаразрядных входов которого соединена свыходами дешифратора адреса регенерации, второй вход распределителя импульсов считывания соединен с выходом 40 элемента И, второй вход которого подключен к выходу ждущего мультивибратора, а выходы распределителя импульсов считывания подключены к входамдешифратора адреса, третий выход син хронизации блока ввода информации подключен к счетному входу блока формирования адреса, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности формирования импульсов, в него 50 введены второй цифроаналоговый преоб"разователь, элемент задержки, аналого-цифровой преобразователь, вычитатель, сумматор и второй оперативный запоминающий блок, адресные вха ды которого подключены к второй группе разрядных входов первого оператив.ного запоминающего блока, выходы второго оперативного запоминающего блоондер ФХф РНЖЮф Составитель Р. Матвеева едакторА. Лежнина Техред Э.Чижмар . Корректор О. Луговая .каз. 4140/57 Тираж 816 Подписное . ВНИИПИ.Государственного комитета Спо делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб.,. 4/:5 роизводственно-полиграфическ жгород, ул. Проектная, 4 иятие,9 124ка подключены к информационным входам второго цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом перво.- го аналого-цифрового преобразователя, выход сумматора соединен с информационным входом аналогового запоминающего блока, управляющий вход второго цифроаналогового преобразователя соединен с выходом управления блока ,ввода информации и третьим входом элемейта И, причем первый вход вычитателя подключен к выходу аналогового запоминающего блока, второй вход вычитателя соединен с выходом первого цифроаналогового преобразователя, а выход .вычитателя подключен 8029 1 Ок входу аналого-цифрового преобразо",вателя, цифровые выходы и выходсинхронизации которого подключенысоответственно к информационным вхо"5 дам н входу записи второго оперативного запоминающего блока, вход синхронизации аналого-цифрового преобразователя соединен через элементзадержки с первым выходом синхрони"0 зации блока ввода информации, информационные входы распределителя им- .пульсов считывания подключены к ин-.формационньщ входам блока ввьда информации, а,второй выход синхрониэа"15 ции блока ввода информации соединен,с третьим входом синхронизацийраспределителя импульсов считы-вания,