CS197872B1 - Zapojení pro aproximaci sinusoidy stupňovou funkcí - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení pro aproximaci sinusoidy stupňovou funkcí, zejména pro použití v integrovaných obvodech a pro tónovou signalizaci.

Jeou známa zapojení pro vytváření průběhu blízkého sinusoidě, která aproximují sinusoidu stupňovou funkcí. Každý stupeň trvá stejnou dobu nebo její násobek. Velikost stupně neboli jeho výška je určena velikostí připojeného napětí nebo proudu nebo zapojeného odporu tak, aby výsledná odchylka od sinusoidy byla při daném počtu stupňů co nejmeněí. Pravidelným připojováním a odpojováním těchto předem určených veličin se vytváří požadovaný optimální schodovitý průběh. K tomuto postupnému připojování a odpojování se používá číslicových obvodů, např. čítače, posuvného registru, demultiplexoru. Nevýhodou známých zapojení je, že spektrální složení generovaného signálu závisí na zatížení výstupu, protože se vnitřní odpor takového generátoru mění během periody. Další nevýhodou je, že při použití binárního čítače nastávají na rozhraní některých stupňů složité přechodové jevy a použité odpory se liší téměř o řád.

Účelem vynálezu je odstranit uvedené nevýhody. Podle podstaty vynálezu se toho dosáhne tím, že každý z n odporů je jedním koncem připojen k výstupní svorce zapojení a druhým koncem k jednomu z n přepínačů, které jsou v první poloze připojeny k prvnímu zdroji stejnosměrného napětí a v druhé poloze k druhému zdroji stejnosměrného napětí.

197 S72

197 872

Výhodou zapojení podle vynálezu je, že spektrální složení schodovitého průběhu nezávisí na zatížení výstupu, protože se vnitřní odpor odporového děliče během periody nemění. Spektrální složeni je dáno jen počtem odporů a jejich relativní velikostí, přičemž se v používaném provedení velikosti odporů liší v poměru menším než 1:3.

Zapojení podle vynálezu je příkladem znázorněno na výkresu. Na obr. 1 je obvod pro vytváření schodovitého průběhu odporovým děličem se třemi odpory. Na obr. 2 je časový diagram spínání kontaktů a schodovitý průběh výstupního napětí. Na obr. 3 je zapojeni se třemi odpory a bezkontaktním spínáním pomocí posuvného registru.

Odpory Rl. R2, R3 na obr. 1 jsou postupně odpojovány přepínacími kontakty kl, k2, Si od jednoho zdroje stejnosměrného napětí Ul a připojovány k druhému zdroji stejnosměrného napětí U2 podle časového diagramu na obr. 2. Napětí u(t) na výstupní svorce společné všem odporům Rl, R2. R3 se v souladu s přepínáním kontaktů kl. k2. k3 mění a na obr. 2 je znázorněn jeho průběh při optimální volbě odporů Rl, R2, Rg. Okamžik 1 odpovídá stavu, kdy jeou kontakty kg, kg, kg v poloze na obr. 1. V okamžiku 2 je přepnut jen kontakt kl, v okamžiku g kontakty kl a k2, v okamžiku £ a g jsou přepnuty všechny tři kontakty kl, k2, kg. V okamžiku 6 jsou přepnuty jen kontakty k2. kg, v okamžiku 7 kontakty kg a v okamžiku 8 jsou opět všechny kontakty kl, k2. kg v poloze znázorněné na obr. 1 a celý cyklus se opakuje.

V zapojení na obr. 3 jsou přepínací kontakty kl, k2, kg nahrazeny jednotlivými články posuvného registru, sestaveného z klopných obvodů Kl. K2, Kg, K4 taktem řízených. Výstup každého klopného obvodu je připojen na vstup následujícího klopného obvodu. Výstup posledního klopného obvodu K£ je spojen se vstupem prvního klopného obvodu Kl přes negátor H. Klopné obvody Kl, K2. Kg, K4 zaujímají logické stavy O nebo 1, jimž odpovídají dvě různá stejnosměrná napětí. Klopné obvody Kl, Kg, Kg, K4 posuvného registru pracují podle diagramu na obr. 2 a na výstupní svorce zapojení je průběh u(t).

Zapojení podle vynálezu lze libovolně rozěířit na n odporů. Větší počet kroků v cyklu umožňuje jemnější aproximaci sinusoidy. Velikost jednotlivých odporů Rl až Rn se volí tak, aby odpovídala tabulce relativních velikostí stanovených pro potlačení největšího počtu harmonických složek a uvedených v následující tabulce:

n - počet odporů relativní velikost odporů

1000, 1000 1000, 707, 1000

1000, 618, 618, 1000 1000, 577, 500, 577, 1000

1000, 555, 445, 445, 555, 1000 1000, 541, 414, 383,.414, 555, 1000

197 872

Zapojení s posuvným registrem je vhodné doplnit obvodem pro potlačení nedovolených stavů posuvného registru.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojení pro aproximaci sinusoidy stupňovitou funkcí, vyznačené tím, že každý z n odporů (Rl, R2, R3) je jedním koncem připojen k výstupní svorce zapojení a druhým koncem k jednomu z n přepínačů (kl, k2, k3), které jsou v první poloze připojeny k první mu zdroji stejnosměrného napětí (Ul) a v druhé poloze k druhému zdroji stejnosměrného na pěti (U2).