RU2534938C1 - Multifrequency functional generator - Google Patents
Multifrequency functional generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2534938C1 RU2534938C1 RU2013141769/08A RU2013141769A RU2534938C1 RU 2534938 C1 RU2534938 C1 RU 2534938C1 RU 2013141769/08 A RU2013141769/08 A RU 2013141769/08A RU 2013141769 A RU2013141769 A RU 2013141769A RU 2534938 C1 RU2534938 C1 RU 2534938C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- frequency
- outputs
- frequency synthesizer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Transmitters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и связи и может быть использовано для формирования сетки частот в аппаратуре связи, измерительной и вычислительной технике, а также для формирования квадратурных гармонических сигналов нескольких частот и сигналов различной формы одинаковой частоты.The invention relates to radio engineering and communication and can be used to form a frequency grid in communication equipment, measuring and computer technology, as well as to generate quadrature harmonic signals of several frequencies and signals of various shapes of the same frequency.
Известно устройство [1], содержащее опорный генератор, блок управления, два регистра памяти, два многочастотных генератора, два ключа, нагрузку, селектор, два блока выделения фронта импульсов, счетный триггер и две линии задержки. На единственном выходе поочередно формируются сигналы различной частоты, вырабатываемые первым и вторым многочастотными генераторами. Устройство не является многофункциональным, поскольку на его выходе формируются сигналы только одной формы.A device [1] is known, which contains a reference generator, a control unit, two memory registers, two multi-frequency generators, two keys, a load, a selector, two pulse edge allocation blocks, a counting trigger, and two delay lines. At a single output, signals of different frequencies alternately generated by the first and second multi-frequency generators are alternately formed. The device is not multifunctional, since only one form of signals is generated at its output.
Известно устройство [2], содержащее последовательно соединенные эталонный генератор, блок формирования высокой частоты, два умножителя частоты, а также n-1 блоков ФАПЧ, каждый из которых состоит из соединенных в кольцо управляемого генератора, смесителя, фазового детектора и фильтра нижних частот, при этом выход блока формирования высокой частоты и выходы управляемых генераторов являются выходами устройства. Каждой гармонике частотной сетки соответствует отдельный блок ФАПЧ, что усложняет устройство, в котором присутствует сложный алгоритм взаимодействия функциональных устройств, усложняющий методику наладки и настройки и требующий высокой квалификации настройщика [3]. Устройство формирует одновременно на своих выходах n частот, но не формирует сигналы различной формы, то есть не является многофункциональным.A device [2] is known, which comprises a reference generator, a high-frequency generation unit, two frequency multipliers, and n-1 PLLs, each of which consists of a controlled oscillator, mixer, phase detector, and low-pass filter connected to a ring, when The output of the high-frequency generating unit and the outputs of the controlled generators are the outputs of the device. Each harmonic of the frequency grid corresponds to a separate PLL, which complicates the device, in which there is a complex algorithm for the interaction of functional devices, complicating the setup and tuning procedure and requiring highly qualified tuner [3]. The device generates n frequencies simultaneously at its outputs, but does not generate signals of various shapes, that is, it is not multifunctional.
Известно устройство [4], содержащее задающий генератор, триггер Шмитта, интегратор и сумматор, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно задающего генератора и триггера Шмитта, вход которого подключен к выходу интегратора, включенного между выходом сумматора и выходом функционального генератора. Устройство формирует сигналы различной формы, кроме синусоидальной, и только одной частоты.A device [4] is known that contains a master oscillator, Schmitt trigger, integrator and adder, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the master oscillator and Schmitt trigger, the input of which is connected to the output of the integrator connected between the output of the adder and the output of the functional generator. The device generates signals of various shapes, except for a sinusoidal, and only one frequency.
Наиболее близким устройством к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является принятый за прототип многочастотный функциональный генератор [5], содержащий первый и второй вычислители модулей, выполненные из двухполупериодных выпрямителей, суммирующий блок, выполненный из первого вычитателя и сумматора, синтезатор частоты, выполненный из первого и второго перемножителей, квадратора и второго вычитателя, а также фазовый модулятор, выполненный из формирователя управляющих импульсов (амплитудный компаратор) и коммутатора, при этом первый вход многочастотного функционального генератора соединен с входом первого вычислителя модуля и первым входом синтезатора частоты, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими входами фазового модулятора, к выходу которого подключен третий вход суммирующего блока, выход которого соединен с выходом многочастотного функционального генератора, второй вход которого соединен с вторым входом синтезатора частоты и входом второго вычислителя модуля, выход которого соединен с вторым входом суммирующего блока, первый вход которого подключен к выходу первого вычислителя модуля.The closest device to the claimed invention in terms of essential features is a multi-frequency functional generator [5] adopted for the prototype, containing the first and second module calculators made of half-wave rectifiers, a summing unit made of the first subtractor and adder, a frequency synthesizer made of the first and the second multipliers, the quadrator and the second subtractor, as well as a phase modulator made of a control pulse shaper (amplitude comparator) and switch, the first input of the multi-frequency functional generator connected to the input of the first calculator module and the first input of the frequency synthesizer, the first and second outputs of which are connected to the corresponding inputs of the phase modulator, the output of which is connected to the third input of the summing unit, the output of which is connected to the output of the multi-frequency functional generator the second input of which is connected to the second input of the frequency synthesizer and the input of the second calculator module, the output of which is connected to the second input unit, the first input of which is connected to the output of the first calculator module.
В устройстве формируются два гармонических синусоидальных сигнала, частота одного из них - в два раза, а частота второго - в четыре раза выше частоты входных квадратурных сигналов, а также «квазилинейный» сигнал треугольной формы с относительно невысокой степенью линейности. Кроме того в устройстве нет формирователя прямоугольных импульсов или биполярных импульсов прямоугольной формы, необходимых атрибутов полноценного функционального генератора.Two harmonic sinusoidal signals are formed in the device, the frequency of one of them is two times, and the frequency of the second is four times higher than the frequency of the input quadrature signals, as well as a “quasilinear” signal of a triangular shape with a relatively low degree of linearity. In addition, the device does not have a rectangular pulse shaper or rectangular bipolar pulses, the necessary attributes of a full-fledged functional generator.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является расширение функциональных возможностей и улучшение метрологических характеристик формируемых сигналов.The task to which the invention is directed is to expand the functionality and improve the metrological characteristics of the generated signals.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в многочастотный функциональный генератор, содержащий первый и второй вычислители модуля, суммирующий блок, синтезатор частоты и фазовый модулятор, выполненный из формирователя управляющих импульсов и коммутатора, выход которого соединен с выходом фазового модулятора, второй вход которого соединен с вторым входом коммутатора, первый вход которого подключен к выходу формирователя управляющих импульсов, вход которого соединен с первым входом фазового модулятора, при этом к выходу фазового модулятора подключен третий вход суммирующего блока, выход и первый вход которого соединены соответственно с первым выходом многочастотного функционального генератора и с выходом первого вычислителя модуля, вход которого соединен с первым входом синтезатора частоты, второй вход которого соединен с входом второго вычислителя модуля, причем третий выход многочастотного функционального генератора соединен с первым входом фазового модулятора и с первым выходом синтезатора частоты, второй вход которого соединен с четвертым выходом многочастотного функционального генератора, введены источник квадратурных сигналов, инвертор, сумматор и формирователь биполярных прямоугольных импульсов, включенный между выходом суммирующего блока и вторым выходом многочастотного функционального генератора, пятый, шестой и седьмой выходы которого подключены соответственно к третьему, четвертому и пятому выходам синтезатора частоты, первый и второй входы которого соединены с соответствующими выходами источника квадратурных сигналов, управляющий вход которого соединен с управляющей шиной многочастотного функционального генератора, восьмой и девятый выходы которого подключены соответственно к первому и второму выходам источника квадратурных сигналов, при этом инвертор включен между выходом второго вычислителя модуля и вторым входом суммирующего блока, а второй и третий выходы синтезатора частоты соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, к выходу которого подключен второй вход фазового модулятора.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in a multi-frequency functional generator containing the first and second module calculators, a summing unit, a frequency synthesizer and a phase modulator made of a control pulse shaper and a switch, the output of which is connected to the output of the phase modulator, the second input of which connected to the second input of the switch, the first input of which is connected to the output of the driver of the control pulses, the input of which is connected to the first input of the phase the modulator, the third input of the summing unit is connected to the output of the phase modulator, the output and the first input of which are connected respectively to the first output of the multi-frequency functional generator and to the output of the first computer of the module, the input of which is connected to the first input of the frequency synthesizer, the second input of which is connected to the input of the second module, the third output of the multi-frequency functional generator is connected to the first input of the phase modulator and to the first output of the frequency synthesizer, the second input of which connected to the fourth output of the multi-frequency functional generator, the source of quadrature signals, an inverter, an adder and a shaper of bipolar rectangular pulses, connected between the output of the summing unit and the second output of the multi-frequency functional generator, the fifth, sixth and seventh outputs of which are connected to the third, fourth and fifth respectively the outputs of the frequency synthesizer, the first and second inputs of which are connected to the corresponding outputs of the source of quadrature signals, the control the input of which is connected to the control bus of the multi-frequency functional generator, the eighth and ninth outputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the quadrature signal source, while the inverter is connected between the output of the second module calculator and the second input of the summing unit, and the second and third outputs of the frequency synthesizer are connected, respectively with the first and second inputs of the adder, the output of which is connected to the second input of the phase modulator.
При этом в фазовом модуляторе формирователь управляющих импульсов может быть выполнен из усилителя-ограничителя, а коммутатор - из аналогового перемножителя.At the same time, in the phase modulator, the control pulse generator can be made of an amplifier-limiter, and the switch can be made of an analog multiplier.
Синтезатор частоты может быть выполнен из первого, второго и третьего усилителей, первого, второго и третьего перемножителей, первого, второго, третьего и четвертого квадраторов, первого и второго вычитателей, при этом первый усилитель включен между первым входом синтезатора частоты и первым входом первого умножителя, второй усилитель включен между выходом первого умножителя и первым входом второго умножителя, между выходом которого и первым входом третьего умножителя включен третий усилитель, между первым входом синтезатора частоты и первым входом первого вычитателя включен первый квадратор, второй квадратор включен между вторым входом синтезатора частоты и вторым входом первого вычитателя, между выходом которого и вторым входом второго вычитателя включен четвертый квадратор, третий квадратор включен между выходом первого умножителя и первым входом второго вычитателя, выход которого соединен с вторым входом третьего перемножителя, вход второго перемножителя подключен к выходу первого вычитателя, а второй вход первого перемножителя соединен с вторым входом синтезатора частоты, первый, второй и третий выходы которого соединены с выходами соответственно первого, второго и третьего перемножителей, четвертый и пятый выходы синтезатора частоты подключены к выходам соответственно первого и второго вычитателей.The frequency synthesizer can be made of the first, second and third amplifiers, the first, second and third multipliers, the first, second, third and fourth quadrators, the first and second subtracters, the first amplifier being connected between the first input of the frequency synthesizer and the first input of the first multiplier, a second amplifier is connected between the output of the first multiplier and the first input of the second multiplier, between the output of which and the first input of the third multiplier a third amplifier is connected, between the first input of the frequency synthesizer and the first input of the first subtractor includes the first quadrator, the second quadrator is connected between the second input of the frequency synthesizer and the second input of the first subtractor, between the output of which and the second input of the second subtractor the fourth quadrator is turned on, the third quadrator is connected between the output of the first multiplier and the first input of the second subtractor, the output of which is connected with the second input of the third multiplier, the input of the second multiplier is connected to the output of the first subtracter, and the second input of the first multiplier is connected to the second input of synt congestion frequency, the first, second and third outputs are connected respectively to the outputs of the first, second and third multipliers, fourth and fifth outputs of the frequency synthesizer connected to the outputs of the first and second subtractors.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленному изобретению. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, established that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention. Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."
Введение в предлагаемый многочастотный функциональный генератор источника квадратурных сигналов, инвертора, сумматора и формирователя биполярных прямоугольных импульсов, выполнение синтезатора частоты из первого, второго и третьего усилителей, первого, второго и третьего перемножителей, первого, второго, третьего и четвертого квадраторов, первого и второго вычитателей, выполнение фазового модулятора из формирователя управляющих импульсов и коммутатора, а также организация новых связей между функциональными элементами позволило расширить функциональные возможности устройства, а также улучшить метрологические характеристики формируемых сигналов.Introduction to the proposed multi-frequency functional generator of a quadrature signal source, an inverter, an adder and a shaper of bipolar rectangular pulses, the implementation of a frequency synthesizer from the first, second and third amplifiers, the first, second and third multipliers, the first, second, third and fourth quadrators, the first and second subtractors The implementation of a phase modulator from a control pulse generator and a switch, as well as the organization of new connections between functional elements, allowed expand the functionality of the device, as well as improve the metrological characteristics of the generated signals.
Изобретение поясняется структурной схемой многочастотного функционального генератора (фиг.1), структурной схемой синтезатора частоты (фиг.2) и графиками (фиг.3 - фиг.6), поясняющими принцип работы многочастотного функционального генератора.The invention is illustrated by the structural diagram of a multi-frequency functional generator (figure 1), the structural diagram of a frequency synthesizer (figure 2) and graphs (figure 3 - figure 6) explaining the principle of operation of a multi-frequency functional generator.
Многочастотный функциональный генератор содержит первый 1 и второй 2 вычислители модуля, суммирующий блок 3, синтезатор частоты 4, фазовый модулятор 5, выполненный из формирователя управляющих импульсов 6 и коммутатора 7, источник квадратурных сигналов 8, инвертор 9, сумматор 10 и формирователь биполярных прямоугольных импульсов 11, включенный между выходом суммирующего блока 3 и вторым выходом многочастотного функционального генератора, управляющая шина 12 которого соединена с управляющим входом источника квадратурных сигналов 8, первый выход которого соединен с входом первого вычислителя модуля 1, первым входом синтезатора частоты 4 и восьмым выходом многочастотного функционального генератора, второй выход источника квадратурных сигналов 8 соединен с входом второго вычислителя модуля 2, вторым входом синтезатора частоты 4 и девятым выходом многочастотного функционального генератора, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы которого соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым и пятым выходами синтезатора частоты 4, к первому выходу которого подключен первый вход фазового модулятора 5, второй вход которого соединен с выходом сумматора 10, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами синтезатора частоты 4, при этом к выходу первого вычислителя модуля 1 подключен первый вход суммирующего блока 3, третий вход и выход которого соединены соответственно с выходом фазового модулятора 5 и с первым выходом многочастотного функционального генератора, причем между выходом второго вычислителя модуля 2 и вторым входом суммирующего блока 3 включен инвертор 9, формирователь управляющих импульсов 6 включен между первым входом фазового модулятора 5 и первым входом коммутатора 7, выход которого соединен с выходом фазового модулятора 5, второй вход которого соединен с вторым входом коммутатора 7.The multi-frequency functional generator contains the first 1 and second 2 calculators of the module, the summing unit 3, the
Формирователь управляющих импульсов 6 в фазовом модуляторе 5 выполнен из усилителя-ограничителя, а коммутатор 7 - из аналогового перемножителя.The
Синтезатор частоты 4 выполнен из первого 13, второго 14 и третьего 15 усилителей, первого 16, второго 17 и третьего 18 перемножителей, первого 19, второго 20, третьего 21 и четвертого 22 квадраторов, первого 23 и второго 24 вычитателей, при этом первый усилитель 13 включен между первым входом синтезатора 4 и первым входом первого умножителя 16, второй усилитель 14 включен между выходом первого умножителя 16 и первым входом второго умножителя 17, между выходом которого и первым входом третьего умножителя 18 включен третий усилитель 15, между первым входом синтезатора 4 и первым входом первого вычитателя 23 включен первый квадратор 19, второй квадратор 20 включен между вторым входом синтезатора частоты 4 и вторым входом первого вычитателя 23, между выходом которого и вторым входом второго вычитателя 24 включен четвертый квадратор 22, третий квадратор 21 включен между выходом первого умножителя 16 и первым входом второго вычитателя 24, выход которого соединен с вторым входом третьего перемножителя 18, вход второго перемножителя 17 подключен к выходу первого вычитателя 23, а второй вход первого перемножителя 16 соединен с вторым входом синтезатора частоты 4, первый, второй и третий выходы которого соединены с выходами соответственно первого 16, второго 17 и третьего 18 перемножителей, четвертый и пятый выходы синтезатора частоты 4 подключены к выходам соответственно первого 23 и второго 24 вычитателей.
Многочастотный функциональный генератор работает следующим образом.Multi-frequency functional generator operates as follows.
При подаче управляющего напряжения Ey на вход источника квадратурных сигналов 8 на его выходах после окончания переходного процесса устанавливаются гармонические сигналы, сдвинутые друг относительно друга на 90 эл. град.When applying the control voltage E y to the input of the source of
где А - амплитуда, а ω0 - круговая частота сигналов V1(t) и V2(t), связанная с циклической частотой f0 известным соотношением ω0=2πf0.where A is the amplitude and ω 0 is the circular frequency of the signals V 1 (t) and V 2 (t) associated with the cyclic frequency f 0 by the known relation ω 0 = 2πf 0 .
Вычислители модулей 1 и 2 обеспечивают (фиг.3) получение модулей сигналов V1(t) и V2(t)The calculators of the
На второй вход сумматора 3 поступает сигнал M1(t), а на его третий вход - инвертированный сигнал M3(t)=-M2(t).The second input of adder 3 receives a signal M 1 (t), and its third input receives an inverted signal M 3 (t) = - M 2 (t).
В результате суммирования сигналов M1(t) и М3(t) формируется (фиг.3) сигналAs a result of summing the signals M 1 (t) and M 3 (t), a signal is generated (Fig. 3)
Ssint(t)=k1M1(t)-k2M3(t)=k1mod[V1(t)]-k2mod[V2(t)], (3)S sint (t) = k 1 M 1 (t) -k 2 M 3 (t) = k 1 mod [V 1 (t)] - k 2 mod [V 2 (t)], (3)
где k1 и k2 - коэффициенты передачи суммирующего блока 3 по первому и второму входам соответственно.where k 1 and k 2 are the transmission coefficients of the summing block 3 at the first and second inputs, respectively.
При k1=k2=1 амплитуда сигнала Ssint(f) будет равна амплитудному значению A сигналов V1(t) и V2(t).When k 1 = k 2 = 1, the amplitude of the signal S sint (f) will be equal to the amplitude value A of the signals V 1 (t) and V 2 (t).
На фиг.3 графики построены для нормированного значения А*=1. Значение текущего угла х=ω0t выражено в радианах. Период Т0 основной гармоники определяется частотой ω0 In Fig. 3, the graphs are plotted for the normalized value A * = 1. The value of the current angle x = ω 0 t is expressed in radians. The period T 0 of the fundamental harmonic is determined by the frequency ω 0
Т0=1/f0=2π/ω0,T 0 = 1 / f 0 = 2π / ω 0 ,
следовательно, частота основной гармоники ω1 синтезированного сигнала треугольной формы Ssint(t) равна удвоенному значению частоты ω0 квадратурных сигналов V1(t) и V2(t)therefore, the fundamental frequency ω 1 of the synthesized triangular waveform S sint (t) is equal to twice the frequency ω 0 of the quadrature signals V 1 (t) and V 2 (t)
ω1=2ω0 (или f1=2f0).ω 1 = 2ω 0 (or f 1 = 2f 0 ).
На участках «прямого хода» (от нуля до π/2) и «обратного хода» (от π/2 до π) сигнал Ssint(t) имеет S-образные характеристики, то есть является «квазилинейным».In the areas of “forward travel” (from zero to π / 2) and “reverse travel” (from π / 2 to π), the signal S sint (t) has S-shaped characteristics, that is, it is “quasilinear”.
Для оценки нелинейности синтезированного сигнала Ssint(t) вычислим величину ошибки e0(t), то есть отклонение синтезированного сигнала Ssint(t) от эталонного сигнала Set(t)To assess the nonlinearity of the synthesized signal S sint (t), we calculate the error value e 0 (t), i.e., the deviation of the synthesized signal S sint (t) from the reference signal S et (t)
e0(t)=Set(t)-Ssint(t).e 0 (t) = S et (t) -S sint (t).
График зависимости e0(t) от текущего значения угла x приведен на фиг.3. Максимальное отклонение e0(t) по модулю превышает 4% (e1max=42,5 мВ при нормированном значении амплитуды А=1000 мВ).The dependence of e 0 (t) on the current value of the angle x is shown in Fig.3. The maximum deviation e 0 (t) modulo exceeds 4% (e 1max = 42.5 mV with a normalized amplitude value A = 1000 mV).
Если сформировать корректирующий сигнал Sk(t), в точности совпадающий по форме и величине с сигналом ошибки e0(t), а затем сложить его с сигналом Ssint(t) в противофазе, то результирующий сигнал N1(t) будет в точности равен эталонному сигналу Set(t).If we form a correction signal S k (t) that exactly matches the shape and size of the error signal e 0 (t), and then add it to the signal S sint (t) in antiphase, the resulting signal N 1 (t) will be in accuracy is equal to the reference signal S et (t).
Задачу формирования корректирующего сигнала Sk(t) выполняют синтезатор частоты 4 и фазовый модулятор 5. На первом выходе синтезатора частоты 4 формируется сигнал удвоенной частоты S1(t)=Asin(2ω0t)=Asin(ω1t), на втором выходе -сигнал S2(t)=Asin(4ω0t)=Asin(2ω1t), частота которого в четыре раза превышает частоту ω0, а на третьем - сигнал S3(t)=Asin(8ω0t)=Asin(4ω1t), частота которого в 8 раз выше частоты ω0 (Фиг.4).The task of generating the correction signal S k (t) is performed by a
В результате суммирования сигналов S2(t) и S3(t) на выходе сумматора 10 формируется сигналAs a result of the summation of the signals S 2 (t) and S 3 (t) at the output of the
где k4 и k5 - коэффициенты передачи сумматора 10 по первому и второму входам соответственно.where k 4 and k 5 are the transfer coefficients of the
Коэффициент передачи k4 выбирается таким образом, чтобы обеспечить равенство амплитудного значения сигнала k4S2(t) и максимального значения E0max (фиг.3) сигнала ошибки e0(t), то есть k4A=E0max, при этом коэффициент передачи k5 должен быть примерно в семь раз меньше коэффициента k4.The transmission coefficient k 4 is selected in such a way as to ensure equality of the amplitude value of the signal k 4 S 2 (t) and the maximum value E 0max (Fig. 3) of the error signal e 0 (t), that is, k 4 A = E 0max , the transmission coefficient k 5 should be approximately seven times less than the coefficient k 4 .
Формирователь управляющих импульсов 6 под действием сигнала S1(t) вырабатывает (фиг.4) сигнал прямоугольной формы Sy(t), воздействующий на управляющий вход коммутатора 7, на выходе которого вырабатывается корректирующий сигнал Sk(t), поступающий на первый вход суммирующего блока 3.Shaper of
Сигнал коррекции Sk(t) практически не отличается от сигнала ошибки e0(t), поэтому на выходе суммирующего блока 3 формируется «квазилинейный» сигнал треугольной формы с незначительными отклонениями от эталонного сигнала Set(t).The correction signal S k (t) practically does not differ from the error signal e 0 (t), therefore, at the output of the summing block 3, a “quasilinear” signal of triangular shape with slight deviations from the reference signal S et (t) is formed.
Количественную оценку остаточной погрешности линеаризации можно вычислить с помощью формулы e2(t)=Set(t)-N12(t), где N12(t) - «квазилинейный» сигнал треугольной формы, полученный в результате коррекции с помощью сигнала S02(t)=k4Asin(2ω1t)+k5Asin(4ω1t).A quantitative estimate of the linearization residual error can be calculated using the formula e 2 (t) = S et (t) -N 12 (t), where N 12 (t) is the “quasilinear" signal of a triangular shape obtained as a result of correction using the signal S 02 (t) = k 4 Asin (2ω 1 t) + k 5 Asin (4ω 1 t).
В прототипе [5] величина остаточной ошибки e1(t)=Set(t)-N11(t), где N11(t) - «квазилинейный» сигнал треугольной формы, полученный в результате коррекции с помощью сигнала S01(t)=k4Asin(2ω1t).In the prototype [5], the value of the residual error e 1 (t) = S et (t) -N 11 (t), where N 11 (t) is the “quasilinear” signal of a triangular shape, obtained as a result of correction using the signal S 01 ( t) = k 4 Asin (2ω 1 t).
Результаты аналитических расчетов и математического моделирования по определению остаточной погрешности представлены на фиг.5, откуда следует, что при корректировке только по одной гармонике с частотой (2ω1t) величина остаточной погрешности e1(t) уменьшилась примерно в 7 раз и составила 0,62% от нормированного значения амплитуды А*, а при корректировке по двум гармоникам с частотами (2ω1t) и (4ω1t) величина остаточной погрешности e2(t) уменьшилась уже примерно в 24 раза и составила 0,18% от нормированного значения амплитуды А*.The results of analytical calculations and mathematical modeling for determining the residual error are presented in Fig. 5, whence it follows that when adjusting only for one harmonic with a frequency (2ω 1 t), the value of the residual error e 1 (t) decreased by about 7 times and amounted to 0, 62% of the normalized amplitude A * , and when corrected for two harmonics with frequencies (2ω 1 t) and (4ω 1 t), the value of the residual error e 2 (t) decreased by about 24 times and amounted to 0.18% of the normalized amplitude values A * .
Синтезатор частоты 4 работает следующим образом. На выходе первого умножителя 16 формируется сигналThe
где m1 - коэффициент передачи первого усилителя 13.where m 1 is the transfer coefficient of the
При m1=2 на первом выходе синтезатора частоты 4 формируется сигнал S1(t)=sin(2ω0t)=sin(ω1t), а на третьем выходе (Out3) многочастотного функционального генератора (фиг.6, б) - сигнал N3(t)=sin(2ω0t)=sin(ω1t).When m 1 = 2, at the first output of the
На выходе первого вычитателя 23 формируется сигналThe output of the
При k6=k7=1 на четвертом выходе синтезатора частоты 4 формируется сигналWhen k 6 = k 7 = 1, a signal is generated at the fourth output of the
который поступает (фиг.6, б) на шестой выход (Out6) многочастотного функционального генератора.which arrives (Fig.6, b) at the sixth output (Out6) of the multi-frequency functional generator.
На выходе второго умножителя 17 формируется сигналAt the output of the
где m2 - коэффициент передачи второго усилителя 14.where m 2 is the transfer coefficient of the
При m2=2 на втором выходе синтезатора частоты 4 формируется сигнал S2(t)=sin(4ω0t)=sin(2ω1t), который поступает (фиг.6, г) на четвертый выход (Out4) многочастотного функционального генератора.When m 2 = 2, the signal S 2 (t) = sin (4ω 0 t) = sin (2ω 1 t) is formed at the second output of
На выходе второго вычитателя 24 формируется сигналAt the output of the
При k8=k9=1 на пятом выходе синтезатора частоты 4 формируется сигналWith k 8 = k 9 = 1, a signal is generated at the fifth output of
который поступает (фиг.6, г) на седьмой выход (Out7) многочастотного функционального генератора.which arrives (Fig.6d) at the seventh output (Out7) of the multi-frequency functional generator.
На третьем выходе синтезатора частоты 4 формируется сигналA signal is generated at the third output of
где m3 - коэффициент передачи третьего усилителя 18.where m 3 is the transfer coefficient of the
При m3=2 на третьем выходе синтезатора частоты 4 формируется сигнал S3(t)=sin(8ω0t)=sin(4ω1t), который поступает (фиг.6, д) на пятый выход (Out5) многочастотного функционального генератора.When m 3 = 2, the signal S 3 (t) = sin (8ω 0 t) = sin (4ω 1 t) is formed at the third output of the
На восьмой (Out8) и девятый (Out9) выходы многочастотного функционального генератора поступают (фиг.6, а) сигналы V1(t) и V2(t) соответственно с первого и второго выходов источника квадратурных сигналов 8.On the eighth (Out8) and ninth (Out9) outputs of the multi-frequency functional generator arrive (Fig.6, a) signals V 1 (t) and V 2 (t), respectively, from the first and second outputs of the source of quadrature signals 8.
Квазилинейный сигнал треугольной формы N1(t) с выхода суммирующего блока 3 поступает на первый выход (Out1) многочастотного функционального генератора, а также на вход формирователя биполярных прямоугольных импульсов 11, с выхода которого сигнал N2(t) поступает на второй выход (Out2) многочастотного функционального генератора.The quasilinear signal of a triangular shape N 1 (t) from the output of the summing block 3 is fed to the first output (Out1) of the multi-frequency functional generator, as well as to the input of the generator of bipolar rectangular pulses 11, from the output of which the signal N 2 (t) goes to the second output (Out2 ) multi-frequency functional generator.
Использование предлагаемого изобретения позволит расширить функциональные возможности устройства и улучшить метрологические характеристики формируемых сигналов.Using the proposed invention will expand the functionality of the device and improve the metrological characteristics of the generated signals.
Источники информацииInformation sources
1. Ас. СССР 964965, МПК3 H03B 21/02. Устройство формирования сетки частот / Рыжков А.В. и др. №2910583/18-09; заявл. 16.04.80; опубл. 07.10.82, бюл. №37. - 2 с.: 1 ил.1. Ac. USSR 964965, IPC 3 H03B 21/02. A device for forming a frequency grid / Ryzhkov A.V. and others No. 2910583 / 18-09; declared 04/16/80; publ. 10.10.82, bull. Number 37. - 2 p.: 1 ill.
2. Ас. СССР 845262, МПК3 H03B 21/02. Многочастотный генератор / Рыжков А.В. и др. №2615100/18-09; заявл. 15.05.78; опубл. 07.07.81, бюл. №25. - 2 с.: 1 ил.2. Ac. USSR 845262, IPC 3 H03B 21/02. Multi-frequency generator / Ryzhkov A.V. and others No. 2615100 / 18-09; declared 05/15/78; publ. 07.07.81, bull. Number 25. - 2 p.: 1 ill.
3. Пат. 2108655, Российская Федерация, МПК6 H03B 19/00. Цифровой многоканальный синтезатор сетки частот / Ефимов С.А.; заявитель и патентообладатель «Вычислительный центр СО РАН». №95101294/09; заявл. 30.01.95; опубл. 10.04.98, бюл. №*. - 9 с.: 2 ил.3. Pat. 2108655, Russian Federation, IPC 6 H03B 19/00. Digital multi-channel frequency grid synthesizer / Efimov S.A .; applicant and patent holder “Computing Center SB RAS”. No. 95101294/09; declared 01/30/95; publ. 04/10/98, bull. No. *. - 9 p.: 2 ill.
4. Пат. 2221327, Российская Федерация, МПК7 H03K 3/02. Функциональный генератор / Ким К.К. и др.; заявитель и патентообладатель «Петербургский государственный университет путей сообщения». №2001121641/09; заявл. 01.08.01; опубл. 27.06.03, бюл. №*. - 7 с.: 5 ил.4. Pat. 2221327, Russian Federation, IPC 7 H03K 3/02. Functional Generator / Kim K.K. and etc.; applicant and patent holder “Petersburg State University of Railway Engineering”. No. 2001121641/09; declared 08/01/01; publ. 06/27/03, bull. No. *. - 7 p.: 5 ill.
5. Пат. 83669 Российская Федерация, МПК7 H03K 4/06 Аддитивный формирователь сигнала треугольной формы / Дубровин B.C., Зюзин A.M.; заявитель и патентообладатель Негосударственное научно-образовательное учреждение «Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных организаций» (ННОУ «Саранский Дом науки и техники РСНИИОО»). №200910332; заявл. 02.02.2009; опубл. 10.06.09, бюл. №16. - 8 с.: 5 ил.5. Pat. 83669 Russian Federation, IPC 7 H03K 4/06 Additive driver of a signal of a triangular shape / Dubrovin BC, Zyuzin AM; applicant and patent holder Non-governmental scientific and educational institution “Saransk House of Science and Technology of the Russian Union of Scientific and Engineering Public Organizations” (NNOU “Saransk House of Science and Technology RSNIIOO”). No. 200910332; declared 02.02.2009; publ. 06/10/09, bull. No. 16. - 8 p.: 5 ill.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013141769/08A RU2534938C1 (en) | 2013-09-10 | 2013-09-10 | Multifrequency functional generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013141769/08A RU2534938C1 (en) | 2013-09-10 | 2013-09-10 | Multifrequency functional generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2534938C1 true RU2534938C1 (en) | 2014-12-10 |
Family
ID=53285717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013141769/08A RU2534938C1 (en) | 2013-09-10 | 2013-09-10 | Multifrequency functional generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2534938C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5638361A (en) * | 1995-02-08 | 1997-06-10 | Stanford Telecommunications, Inc. | Frequency hopped return link with net entry channel for a satellite personal communications system |
RU70422U1 (en) * | 2007-10-09 | 2008-01-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | COMPOSITOR OF COMPOSITE MULTI-FREQUENCY SIGNAL IN THE CENTIMETER RANGE |
RU70423U1 (en) * | 2007-10-09 | 2008-01-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | MULTI-FREQUENCY SIGNAL SHAPER IN THE CENTIMETER RANGE OF MODULATED FREQUENCY, AMPLITUDE AND PHASE |
RU83669U1 (en) * | 2009-02-02 | 2009-06-10 | Негосударственное научно-образовательное учреждение "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных организаций" (ННОУ "Саранский Дом науки и техники РСНИИОО") | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL SHAPER |
-
2013
- 2013-09-10 RU RU2013141769/08A patent/RU2534938C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5638361A (en) * | 1995-02-08 | 1997-06-10 | Stanford Telecommunications, Inc. | Frequency hopped return link with net entry channel for a satellite personal communications system |
RU70422U1 (en) * | 2007-10-09 | 2008-01-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | COMPOSITOR OF COMPOSITE MULTI-FREQUENCY SIGNAL IN THE CENTIMETER RANGE |
RU70423U1 (en) * | 2007-10-09 | 2008-01-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | MULTI-FREQUENCY SIGNAL SHAPER IN THE CENTIMETER RANGE OF MODULATED FREQUENCY, AMPLITUDE AND PHASE |
RU83669U1 (en) * | 2009-02-02 | 2009-06-10 | Негосударственное научно-образовательное учреждение "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных организаций" (ННОУ "Саранский Дом науки и техники РСНИИОО") | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL SHAPER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU127554U1 (en) | SQUARE SHAPER | |
RU104402U1 (en) | FUNCTIONAL GENERATOR | |
RU2534939C1 (en) | Function generator | |
CN104202023A (en) | Unipolarity sinusoidal pulse width modulation (SPWM) pulse signal achieving method based on field programmable gate array (FPGA) | |
CN105264773B (en) | Transposition modulating system and method | |
RU2622866C1 (en) | Triangular waveform generator | |
RU108247U1 (en) | FUNCTIONAL GENERATOR | |
RU2541147C1 (en) | Function generator | |
RU2534938C1 (en) | Multifrequency functional generator | |
RU2536387C1 (en) | Triangular signal former | |
RU83669U1 (en) | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL SHAPER | |
RU101291U1 (en) | FUNCTIONAL GENERATOR | |
CN210839639U (en) | Parallel digital synthesis circuit of FM modulation signal | |
RU2625555C1 (en) | Functional generator | |
CN108923770A (en) | A kind of triangular signal production method | |
RU104404U1 (en) | TRIANGULAR SIGNAL SHAPER | |
CN110933006B (en) | Parallel digital synthesis method and circuit for FM modulation signal | |
RU2582557C1 (en) | Function generator | |
RU190822U1 (en) | HARMONIC FREQUENCY DOUBLE | |
RU83670U1 (en) | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL SHAPER | |
RU177630U1 (en) | The device for the formation of a multi-frequency quasi-noise signal | |
RU208079U1 (en) | CONTROLLED PHASE REFRACTOR | |
RU2554571C1 (en) | Function generator | |
RU204713U1 (en) | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL FORMER | |
JP3549726B2 (en) | Phase tracking device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160911 |