CS213817B1

CS213817B1 - Programmable tone pulse generator

Info

Publication number: CS213817B1
Application number: CS260779A
Authority: CS
Inventors: Milan Beliansky; Milan Jesenai; Pavol Veselovsky
Original assignee: Milan Beliansky; Milan Jesenai; Pavol Veselovsky
Priority date: 1979-04-17
Filing date: 1979-04-17
Publication date: 1982-04-09

Description

Vynález sa týká programovatelného generátore tónových impulaov pre generovanie požadovaného počtu, resp. periodicky sa opakujúcich tónových impulzov s možnosóou programovania frekvencie tónových impulzov a vzdialenosti medzi nimi, resp. opakovanéj frekvence tónových umpulzov.The present invention relates to a programmable tone pulse generator for generating the desired number and / or number of pulses. periodically repeating tone pulses with the possibility of programming the frequency of tone pulses and the distance between them, respectively. repetitive frequency of tonal pulses.

Pre elektroakustické merania sa v niektorých pripadoch požaduje generovanie tónových impulzov, ktorých matematické vyjadrenie vo všeobecnom tvare je ů(t) = (kj + k₂ cosWgt) sinu^t, kdeoJ^^cUg, Pričom u(t) - okamžitá hodnota napatie tónového umpulzu ^kl’^2 ~ fconštanty určujúce amplitúdu tónového impulzuFor electroacoustic measurements, in some cases the generation of tone pulses is required, whose mathematical expression in the general form is µ (t) = (kj + k ₂ cosWgt) sinu ^ t, where j ^^ cUg, u (t) - the instantaneous voltage value umpulse ^to 1 '^ 2 -constants determining the amplitude of the tone pulse

- uhlový kmitočet tónového impulzu ~ kmitočet obálky tónového impulzu t - čas- tone pulse angular frequency ~ tone pulse envelope frequency t - time

Tónové impulzy s uvedeným priebehom majú velké uplatnenie například v oblasti priestorovej akustiky pre hodnotenie akustických vlastností uzavretých priestorov meraním doby dozvuku metodou integrácie impulzovej odozvy navrhnutej Schroederom a propracovanéj Kuttruffom.Tone pulses with this waveform have great application, for example, in the area of spatial acoustics for evaluating the acoustic properties of enclosed spaces by measuring the reverberation time by the impulse response integration method proposed by Schroeder and elaborated by Kuttruff.

Doteraz známe riešenia generátorov impulzov využívajú generátory o frekvenciach fj a fg a spínacie prvky na vstupoch, respektive výstupe modulátora pře vytvorenie dížky tóno213 817Previously known pulse generator solutions utilize generators of frequencies fj and fg and switching elements at the input or output of the modulator respectively to create a length of tone213 817

213 817 vých impulzov a vzdialenosti medzi nimi.213 817 pulses and the distances between them.

Pře správnu činnosť generátore tónových impulzov je potřebné zabezpečil eynchronizéciu generátorov o frekvenciach f^ a fg a spínacích prvkov, stabilitu frekvencie a amplitiidy tónového impulzu, pričom tietc požiadavky sú riešené v oblasti spojitého spracovania signálov. Realizácia uvedených požiadaviek sa komplikuje, ak sa naviac požaduje změna frekvenci í f^ a fg.For proper operation of the tone pulse generator, it is necessary to ensure the eynchronization of the generators of frequencies f and fg and switching elements, frequency stability and amplitude of the tone pulse, and these requirements are addressed in the field of continuous signal processing. Implementation of the above requirements becomes complicated if, in addition, a change in the frequencies f1 and fg is required.

Uvedené nevýhody doterajších generátorov tónových impulzov sa odstrania programovatelným generátorom tónových impulzov podlá vynélezu, ktorého podstata spočívá v tom, že výstup kryštálom riadeného generátore impulzov je spojený s prvým vstupem synchronizačných a blokovacích obvodov a s prvým vstupom rýchlej programovatelnéj děličky impulzov, ktorej výatup je spojený s prvým vstupom děličky impulzov s měnitelným deliacim pomerom s prvým vstupom tvarovacieho obvodu funkcie sinus, ktorého výstup je spojený s prvým vstupom prvého dolnopriepustného filtra s preladitelnou medznou funkciou, ktorého výstup je spojený a prvým vstupom modulátora, výstup ktorého je súčasne výstupom generátore tónových impulzov, pričom výstup děličky impulzov s měnitelným deliacim pomerom je spojený s prvým vstupom tvarovacieho obvodu funkcie kosinus, ktorého výstup je spojený s prvým vstupom druhého dolnopriepustného filtra a preladitelnou medznou funkciou, ktorého výstup je spojený a druhým vstupom modulátora, pričom výstup synchronizačných a blokovacích obvodov je spojený s druhým vstupom tvarovacieho obvodu funkcie sinus a a druhým vstupom tvarovacieho obvodu funkcie kosinus, pričon výstup ovládačej zbernice je přepojený s druhým vstupom rýchlej programovatelnéj děličky impulsov, s druhým vstupom synchronizačných a blokovacích obvodov, s druhým vstupom děličky s měnitelným deliacim pomerom s druhým vstupom prvého dolnopriepustného filtra s preladitelnou medznou funkciou a s druhým vstupom druhého dolnopriepustného filtra a preladitelnou medznou frekvenciou.The above-mentioned disadvantages of the prior art tone pulse generators are overcome by the inventive programmable tone pulse generator, which is characterized in that the output of the crystal-controlled pulse generator is connected to the first input of the synchronization and blocking circuits and the first input of the fast programmable pulse splitter an input of a variable split pulse splitter with a first input of a sine function shaping circuit whose output is coupled to a first input of a first low pass filter with a tunable boundary function whose output is coupled to a first modulator input output of which a tone pulse generator output pulse divider with variable split ratio is connected to the first input of the cosine function forming circuit, the output of which is connected to the first input of the second low-pass filter and tunable a limit function whose output is coupled to a second modulator input, wherein the output of the synchronization and blocking circuits is coupled to a second sinusoidal and a second cosine forming circuit input, the control bus output being coupled to a second input of a fast programmable pulse splitter, a second input of the synchronizing and blocking circuits, with a second input of the variable ratio divider with a second input of the first low pass filter with a tunable cut-off function and a second input of the second low pass filter with a tunable cutoff frequency.

Zapojenie generátore tónových impulzov v ktorom sa požadované funkcie realizujú v číslicovej formě umožňuje:Connection of a tone pulse generator in which the required functions are implemented in digital form allows:

- podstatné zvýšiť stabilitu frekvencie a amplitudy tónových impulzov,- substantially increase the frequency and amplitude stability of the tone pulses,

- vylúčiť analogové spínacie prvky, pretože potřebné obvody pre synchronizéciu a blokovanie sú riešené v číslicovéj formě,- exclude analogue switching elements, since the necessary circuits for synchronization and blocking are solved in digital form,

- odstrániť nastavovacie prvky, ktoré sd nevyhnutné při spojitom spracovaní signálov,- eliminate adjusters which are necessary for continuous signal processing,

- znemu frekcencií f^ a fg, připadne opakovačej frekvencie tónových impulzov riadeníq» ovláv dacej zbernice,- the frequency frequencies f ^ and fg, respectively the repetition frequency of the tone pulses of the control of the busbars,

- jednoduchá změnu počiatočných podmienok.- simple change of initial conditions.

Na výkrese je schéma zapojenia generátore tónových impulzov podle vynélezu Z výstupu kryštálom riadeného generátore ^1 impulzov sa privádzajú impulzy na prvý vstup ag synchronizačných a blokovacích obvodov a na prvý vstup ag řýchlej programoVatelnej děličky_2 impulzov, ktorej výstup je spojený s prvým vstupom a? děličky impulzov 7 s měnitelným deliacim pomerom a s prvým vstupom a^ tvarovacieho obvodu 3 funkcie sinus. Výstup tvarovacieho obvodu 3 funkcie sinus je spojený s prvým vstupom a^ prvého dolnopriepustného filtra 4 s preladitelnou medznou frekvenciou, ktorého výstup je spojený s prvým vstupom a^ modulátora^, ktorého výstup je súčasne výstupom generátore tónových impulzov.In the drawing, a circuit diagram of a tone pulse generator according to the invention is output from the output of the crystal-controlled pulse generator 41 to the first input ag of the synchronization and blocking circuits and to the first input ag of the fast programmable pulse divider. pulse splitters 7 with a variable split ratio and with the first input a of the sinus function shaping circuit 3. The output of the sinus function shaping circuit 3 is coupled to the first input a of the first low pass filter of the tunable cut-off frequency, the output of which is connected to the first input of the modulator, the output of which is simultaneously the output of the tone pulse generator.

213 817213 817

Impulzy z výstupy deličky 7 impulzov s měnitelným deliacim pomerom sa privádzajd na prvý vstup βθ tvarovacieho obvodu_8 funkcie kosinus, ktorého výstup je spojený s prvým vstupom druhého dolnopriepustného filtre 9 a preladitelnou medznou frekvenciou, ktorého výstup je spojený s druhým vstupom modulátora _5_.The pulses from the output of the pulse divider 7 with the variable split ratio are applied to the first input βθ of the cosine function forming circuit 8, the output of which is connected to the first input of the second lowpass filter 9 and the tunable cutoff frequency.

Výstup synchronizačných a blokovacích obvodov je spojený s druhým vstupom bj tvarovacieho obvodu 3 funkcie sinus a s druhým vstupom bg tvarovacieho obvodu 8 funkcie kosinus.The output of the synchronization and blocking circuits is connected to the second input bj of the sinus function shaping circuit 3 and to the second input bg of the cosine function shaping circuit 8.

Ovládacie impulzy z ovládacej zbernice 10 sa privádzajd na druhý vstup bj ^rý^ch]-^ej programoVatelnej deličky _2_ impulzov, na druhý vstup bg synchronizačných a blokovacích obvodov na druhý vstup h. deličky_7 s měnitelným deliacim pomerom, na druhý vstup prvého dolnopriepustného filtra 4 s preladitelnou medznou frekvenciou a na druhý vstup bg druhého dolnopriepustného filtra 9 a preladitelnou medznou frekvenciou, činnost generátore tónových impulzov je riedená pomocou synchronizačných a spúšťacích obvodov. Impulzy potřebné pře činnost týchto obvodov sú odvodené od umpulzov z generátora riadeného kryštálom.The control pulses from the control bus 10 is privádzajd the second input bj ^Ry ^ch] - ^e j programmable funnel _2_ pulses to the second input bg synchronization and locking circuit to a second input h. Deličky_7 a variable dividing ratio to the second input of the first low-pass filter 4 With a tunable cut-off frequency and a second input bg of the second low-pass filter 9 and a tunable cut-off frequency, the operation of the tone pulse generator is controlled by the synchronization and trigger circuits. The pulses required for the operation of these circuits are derived from the pulses of the crystal-controlled generator.

Externým riadením činnosti rýchlej programovatelnéj deličky, dolnopriepustných filtrov a spústacích a synchronizačných obvodov je možné programoval frekvenciu tónových impulzov a vzdialenosti medzi nimi, respektive opakovačej frekvencie tónových impulzov.By external control of the operation of the fast programmable divider, low pass filters and trigger and synchronization circuits, it is possible to program the tone pulse frequency and the distance between them, respectively, the tone pulse repetition rate.

Pravoúhlé impulzy, ktoré sú generované v kryštálovom riadenom generátore impulzov 1 sa jednak vydelia v rýchlej programovetelnej deličke _2_ impulzov na potrebnú frekveciu generovaného priebehu nosnej frekvencie sa spracujú v synchronizačných a blokovacích obvodoch 6 na vytvorenie požadovaných riadiacích funkcií, ktorými sa ovládájú tvarovacie obvodyj. sínusu a tvarovacie obvody J3 kosínusu, Vzhladom na to, že v generátore musí byí vždy splněná podmienka poměru frekvenci! sínusu a kosínusu, je vydělený signál obdlžníkového priebehu z rýchlej programovatelnéj deličky_2 impulzov přivedený na vstup a^ tvarovacieho obvodu_J sinus, ktorý je založený na využití číslicového rekurzívneho filtra, ako generátora sinusového signálu a na prvý vstup a^ deličky impulzov 7 s měnitelným deliacim pomerom, z‘ktoréj výstupu sa tieto obdlžníkové impulzy privádzajd na prvý vstup a^ tvarovacieho obvodu_8 kosinus, ktorý je podobné založený na využití číslicového rekuzívneho filtra, ako generátora kosinusového signálu. Výstupy z tvarovacích obvodov sú přivedené na dolnopriepustné filtre, ostatně majú preladitelné hraničně frekvencie, kde sa odfiltru-í jú nepotřebné zložky a takto upravené signály sa prevedú na vstupy a^, modulátora 5, ktorý je založený na využití analógovej násobičky. Výstup z modulátora 5 je súčasne výstupom celého generátora.The rectangular pulses that are generated in the crystal controlled pulse generator 1 are firstly divided in a fast programmable pulse splitter 2 into the necessary frequency of the generated carrier waveform being processed in the synchronization and blocking circuits 6 to produce the desired control functions by which the forming circuits are controlled. sine and cosine shaping circuits J3 Because the frequency condition must always be met in the generator! sine and cosine, the divided rectangular waveform signal from the fast programmable pulse divider 2 is applied to the input a of the sinus shaping circuit based on the use of a digital recursive filter as a sinusoidal signal generator and the first input a of the pulse divider 7 From this output, these rectangular pulses are applied to the first input a of the cosine forming circuit 8, which is similar to using a digital recirculation filter as a cosine signal generator. Outputs from the shaping circuits are applied to low-pass filters, moreover they have tunable cut-off frequencies where unnecessary components are filtered off and the signals thus processed are converted to inputs a of the modulator 5, which is based on the use of an analog multiplier. The output of the modulator 5 is simultaneously the output of the entire generator.

Ovládacie impulzy z ovládacej zbernice 10 riadia potřebné funkcie jednotlivých blokov a zabezpečujú velkú univerzálnost generátora.The control pulses from the control bus 10 control the necessary functions of the individual blocks and ensure the great versatility of the generator.

V závislosti na připojeni sa k ovládacej zbernici 10, može generátor riadený počítačom, alebo mechanickými ovládacími prvkami.Depending on the connection to the control bus 10, the generator may be controlled by a computer or by mechanical controls.

Claims

Programmable tone pulse generator, characterized in that the output of the crystal-controlled pulse generator (1) is connected to a first input (ag) of the synchronization and blocking circuits (6) and to a first input (ag) of a fast programmable pulse splitter (2) is connected to a first input (a?) of the pulse divider (7) with a variable split ratio and a first input (a ^) of the sinus function shaping circuit (3), the output of which is connected to the first input (a ^) of the first lowpass filter (4) with a tunable limiting function, the output of which is coupled and a first input (a ^) of the modulator (5), the output of which is simultaneously the output of a tone pulse generator, wherein the output of the pulse divider (7) with variable split ratio is coupled to the first input ( _ag ) a cosine function forming circuit (8) whose output is coupled and a first inlet (a ^) of a second low pass filter (9) with a tunable limiting function whose output is with bonded to a second input (b i) of the modulator (5), wherein the output synohronizačných and blocking circuit (6) is connected to the second input (b i) of the shaping circuit (3), a sine function and secondly a second input (b _g) of the shaping circuit (8 cosine function, wherein the output of the control bus (10) is coupled to a second input (bg) of a fast programmable pulse divider (2), with a second input (bg) of a sync and blocking circuit (6) with a second input (b?) ) with a variable split ratio, with a second input (b ^) of the first low pass filter (4) with a tunable limiting function and with a second input (b ^) of the second low pass filter (9) with a tunable cutoff frequency.

2. Programmable tone pulse generator according to claim 1, characterized in that the control bus (10) is connected to a computer control unit.

3. A programmable tone pulse generator according to claim 1, characterized in that the control bus (10) is connected to its manual mechanical controls.