RU2788980C1 - Measuring generator of paired pulses - Google Patents
Measuring generator of paired pulses Download PDFInfo
- Publication number
- RU2788980C1 RU2788980C1 RU2022129050A RU2022129050A RU2788980C1 RU 2788980 C1 RU2788980 C1 RU 2788980C1 RU 2022129050 A RU2022129050 A RU 2022129050A RU 2022129050 A RU2022129050 A RU 2022129050A RU 2788980 C1 RU2788980 C1 RU 2788980C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- delay
- adder
- digital
- Prior art date
Links
- 241001442055 Vipera berus Species 0.000 claims abstract description 25
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 4
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention belongs
Настоящее изобретение относится к технике генерирования электрических колебаний, а именно к измерительным генераторам парных импульсов с программируемой задержкой между ними.The present invention relates to the technique of generating electrical oscillations, namely to measuring generators of paired pulses with a programmable delay between them.
Уровень техникиState of the art
Генераторы парных импульсов, разделенных регулируемым интервалом времени, находят применение в измерительной технике, системах передачи информации, устройствах управления вращающимися трансформаторами, системах квадратурной обработки сигналов. Схемотехника таких генераторов сочетает аналоговые и цифровые способы обработки сигналов.Pair pulse generators separated by an adjustable time interval are used in measuring technology, information transmission systems, rotary transformer control devices, and quadrature signal processing systems. The circuitry of such generators combines analog and digital signal processing methods.
Известен аналоговый генератор парных импульсов по авторскому свидетельству СССР № 1072258, МПК Н03К 5/22, содержащий расширитель длительности импульса, усилители, резисторы и выходной блок, способный пропорционально изменять длительности генерируемых импульсов и интервал времени между ними. Однако ввиду аналогового исполнения данный аналог не обладает стабильностью частоты генерируемых импульсов и не допускает цифрового управления временем задержки между ними.An analog generator of paired pulses is known according to the author's certificate of the USSR No. 1072258, IPC
Аналогом настоящего изобретения является генератор парных импульсов с цифровым формированием фазового сдвига по авторскому свидетельству СССР № 526062, МПК Н03К 3/78, построенный на основе системы фазовой автоподстройки частоты, дополненной несколькими счетчиками импульсов, триггерами, элементом задержки и схемой сравнения кодов. Этот аналог обладает повышенной надежностью и точностью, однако имеет большое время установления рабочего режима ввиду переходного процесса, возникающего в процессе перестройки частоты. Известен также генератор парных импульсов, предложенный в авторском свидетельстве 1812623, МПК Н03К 5/13, построенный полностью на цифровой элементной базе, включающей счетчик импульсов, триггер, логические вентили и аналого-цифровой преобразователь. Благодаря этому устройство имеет повышенную надежность и стабильность генерируемых импульсов. Принцип действия этого устройства основан на пересчете опорных импульсов, ввиду чего шаг перестройки временных параметров равен периоду опорной частоты. Кроме того, парные импульсы выводятся на общий выход. Указанные особенности устройства ограничивают его функциональные возможности при использовании генератора в измерительной технике. Известен также цифровой синтезатор многофазных сигналов по патенту РФ 2423782, МПК Н03L 27/00, использующий метод прямого цифрового синтеза, который обеспечивает высокую точность установки частоты. Устройство содержит последовательно соединенные первый регистр памяти, первый цифровой накопитель, второй цифровой накопитель, первый преобразователь кодов, первый цифроаналоговый преобразователь, первый фильтр низких частот; последовательно соединенные второй регистр памяти и делитель частоты с переменным коэффициентом деления; последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и блок задержки; последовательно соединенные первый инвертор, второй цифроаналоговый преобразователь, второй фильтр низких частот; причем выход делителя частоты с переменным коэффициентом деления подключен к входу первого цифрового накопителя, выходы блока задержки подсоединены к тактовому входу делителя частоты с переменным коэффициентом деления, к тактовому входу первого и к тактовому входу второго цифровых накопителей, к тактовому входу первого и к тактовому входу второго цифроаналоговых преобразователей; старший разряд второго цифрового накопителя подключен к входу управления инверсией первого преобразователя кодов, при этом с выхода первого преобразователя кодов сигналы старших разрядов через инвертор поступают на информационные входы второго цифроаналогового преобразователя; первым и вторым входами цифрового синтезатора многофазных сигналов являются входы первого и второго регистров памяти, а первым и вторым выходами цифрового синтезатора многофазных сигналов - выходы первого и второго фильтров низких частот. Для расширения функциональных возможностей устройства в него введены дополнительно последовательно соединенные третий регистр памяти, сумматор, второй преобразователь кодов, третий цифроаналоговый преобразователь, третий фильтр низких частот; последовательно соединенные второй инвертор, четвертый цифроаналоговый преобразователь, четвертый фильтр низких частот; кроме того, выход второго цифрового накопителя подключен к входу сумматора, а старший разряд сумматора подключен к входу управления инверсией второго преобразователя кодов; выход второго преобразователя кодов подключен к входу второго инвертора, выходы блока задержки подсоединены к тактовому входу третьего и тактовому входу четвертого цифроаналоговых преобразователей, причем вход третьего регистра памяти является третьим входом цифрового синтезатора многофазных сигналов, а третьим и четвертым выходами цифрового синтезатора многофазных сигналов являются выходы третьего и четвертого фильтров низких частот.An analogue of the present invention is a generator of paired pulses with digital phase shift generation according to the author's certificate of the USSR No. 526062, IPC
Недостатком данного аналога является его сложность и отсутствие возможности регулировать время задержки между генерируемыми сигналами.The disadvantage of this analog is its complexity and the inability to adjust the delay time between the generated signals.
Наиболее близкой по технической сущности к предполагаемому изобретению является базовая схема прямого цифрового синтезатора частоты, представленная в многочисленных публикациях, в частности, приведенная на рисунке 4 в статье Л. Ридико «DDS: прямой цифровой синтез частоты (Компоненты и технологии. - 2001, № 7, см. также электронный ресурс URL: http://ra3ggi.qrz.ru/UZLY/dds.htm). Устройство-прототип содержит последовательно соединенные многоразрядный сумматор, регистр хранения, постоянное запоминающее устройство, цифро-аналоговый преобразователь и фильтр нижних частот, выход которого является выходом сигнала, причем цифровой выход регистра хранения, у которого тактовый вход соединен с выходом тактового генератора, подключен к цифровому входу первого слагаемого многоразрядного сумматора, второй цифровой вход которого является входом кода управления частотой сигналов. Многоразрядный сумматор с обратной связью по первому цифровому входу через регистр хранения образует накапливающий сумматор (аккумулятор). Данное устройство отличается высокой точностью и быстродействием при установлении частоты, и благодаря возможности программирования постоянного запоминающего устройства способно генерировать сигналы произвольной формы. В ряде измерительных задач достаточно генерировать импульсы прямоугольной формы.The closest in technical essence to the proposed invention is the basic circuit of a direct digital frequency synthesizer, presented in numerous publications, in particular, shown in Figure 4 in the article by L. Ridiko “DDS: direct digital frequency synthesis (Components and technologies. - 2001, No. 7 , see also the electronic resource URL: http://ra3ggi.qrz.ru/UZLY/dds.htm). The prototype device contains a serially connected multi-bit adder, a storage register, a permanent memory, a digital-to-analog converter and a low-pass filter, the output of which is a signal output, and the digital output of the storage register, in which the clock input is connected to the output of the clock generator, is connected to a digital the input of the first term of the multi-bit adder, the second digital input of which is the input of the signal frequency control code. A multi-bit adder with feedback on the first digital input through the storage register forms an accumulative adder (accumulator). This device is highly accurate and fast in frequency setting, and due to the read-only memory programmability, it is capable of generating arbitrary waveforms. In a number of measurement tasks, it is sufficient to generate rectangular pulses.
Устройство-прототип имеет единственный выход сигнала и не способно генерировать пару импульсов, смещенных друг относительно другу на заданный интервал времени. Это является его недостатком.The prototype device has a single signal output and is not capable of generating a pair of pulses offset relative to each other by a given time interval. This is its disadvantage.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей путем генерирования двух прямоугольных импульсов на отдельных выходах с частотой и временем задержки между ними, регулируемыми цифровым способом. Указанная цель достигается введением в устройство, содержащее сумматор, один вход которого является входом управления частотой генерирования импульсов, а второй вход связан с выходом регистра, у которого информационный вход подключен к выходу сумматора, а тактовый вход - к выходу опорного генератора, дополнительно введены компаратор и два триггера задержки. При этом первый триггер задержки присоединен своим информационным входом к выходу переноса сумматора, входом синхронизации к выходу опорного генератора, а выходом - к информационному входу второго триггера задержки. Второй триггер задержки своим входом синхронизации подключен к выходу компаратора, один из входов которого подключен к выходу регистра, а второй вход служит входом управления задержкой между генерируемыми импульсами. Выходами генератора служат выходы соответственно первого и второго триггеров задержки.The aim of the present invention is to expand the functionality by generating two square wave pulses on separate outputs with a digitally adjustable frequency and delay between them. This goal is achieved by introducing into a device containing an adder, one input of which is the input for controlling the pulse generation frequency, and the second input is connected to the output of the register, in which the information input is connected to the output of the adder, and the clock input is connected to the output of the reference oscillator, a comparator and two delay triggers. In this case, the first delay trigger is connected by its information input to the transfer output of the adder, by the synchronization input to the output of the reference oscillator, and by its output to the information input of the second delay trigger. The second delay trigger with its synchronization input is connected to the output of the comparator, one of the inputs of which is connected to the output of the register, and the second input serves as an input for controlling the delay between the generated pulses. The outputs of the generator are the outputs of the first and second delay triggers, respectively.
По существу, из устройства-прототипа заимствована его базовая часть - аккумулятор, отвечающий за перестройку частоты генерируемых импульсов, и добавлены цифровые узлы, обеспечивающие генерирование второго выходного импульса с программируемой задержкой относительно первого выходного импульса. Краткое описание чертежейIn essence, its basic part was borrowed from the prototype device - the battery responsible for tuning the frequency of the generated pulses, and digital nodes were added that ensure the generation of the second output pulse with a programmable delay relative to the first output pulse. Brief description of the drawings
На фиг. 1 представлена функциональная электрическая схема измерительного генератора парных импульсов в соответствии с настоящим изобретением.In FIG. 1 is a functional electrical diagram of a measurement pair pulse generator in accordance with the present invention.
На фиг. 2 изображены временные диаграммы сигналов в характерных узлах измерительного генератора парных импульсов.In FIG. 2 shows the timing diagrams of signals in the characteristic nodes of the measuring generator of paired pulses.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Изображенная на фиг. 1 функциональная схема измерительного генератора парных импульсов состоит из сумматора 1, один вход которого 2 служит входом цифрового кода, задающего частоту генерируемых импульсов, другой вход соединен с выходом регистра 3, информационным входом связанного с выходом сумматора 1, а тактовым входом - с выходом опорного генератора 4. Благодаря обратной связи сумматора 1 через регистр 3 они вместе образуют цифровой аккумулятор. Схема содержит соединенный одним входом с выходом регистра 3 компаратор 5, другой вход которого служит входом 6 управления задержкой между генерируемыми импульсами, а также первый 7 и второй 8 триггеры задержки D-типа и выходные зажимы 9 и 10. Первый триггер 7 задержки своим информационным входом подключен к выходу переноса сумматора 1, входом синхронизации к выходу опорного генератора 4, а выходом - к информационному входу второго триггера 8 задержки и первому выходному зажиму 9. Вход синхронизации второго триггера 8 задержки соединен с выходом компаратора, а его выход - ко второму выходному зажиму 10. Сумматор 1, регистр 3 и компаратор 5 являются n-разрядными цифровыми узлами.Shown in FIG. 1, the functional diagram of the measuring pair pulse generator consists of an
На временных диаграммах сигналов (фиг. 2), иллюстрирующих работу устройства, отдельные диаграммы для удобства описания обозначены цифрами, соответствующими выходам одноименных узлов схемы фиг. 1. С каждым тактом, задаваемым опорным генератором 4, выходное состояние аккумулятора (регистра 3) получает приращение, задаваемое кодом D F на входе 2 сумматора 1. В результате выходное двоичное число N на выходе регистра 3 монотонно увеличивается ступеньками высотой D F , на выходе переноса сумматора 1 периодически в моменты переполнения аккумулятора (превышения значения N max = 2 n ) вырабатываются сигналы, частота которых составляетOn the timing diagrams of signals (Fig. 2), illustrating the operation of the device, individual diagrams for convenience of description are indicated by numbers corresponding to the outputs of the same nodes of the circuit of Fig. 1. With each cycle set by the
, ,
где n - разрядность сумматора и регистра хранения, - частота импульсов опорного генератора 6, - код управления частотой на входе 2. По фронтам сигнала переноса на соответствующем выходе сумматора 1 очередной импульс опорного генератора 4 взводит первый триггер 7 задержки, на выходе которого и, следовательно, на первом выходе 9 генератора формируются прямоугольные импульсы, следующие со скважностью, равной двум. Компаратор 5 непрерывно сравнивает число N, поступающее с выхода регистра 3, с числом , определяющим время задержки между выходными импульсами. В момент, когда выходное состояние N на выходе регистра 3 превысит значение , компаратор 5 вырабатывает импульс, синхронизирующий второй триггер 8 задержки, который передает на второй выходной зажим 10 задержанное логическое состояние первого выхода 9. Поскольку модуль счета аккумулятора составляет , то значение управляющего кода может располагаться в пределах , а время задержки (см. фиг. 2) определяется количеством отсчитанных периодов опорного генератораwhere n is the capacity of the adder and the storage register, - pulse frequency of the
. .
Таким образом, предлагаемое устройство генерирует пару импульсов прямоугольной формы с частотой, регулируемой в широких пределах с высоким разрешением, свойственным прямому цифровому синтезу. Смещение во времени между импульсами на паре выходов можно регулировать в пределах полупериода, изменяя цифровой код задержки D Ф . По сравнению с прототипом это означает расширение функциональных возможностей устройства.Thus, the proposed device generates a pair of square-shaped pulses with a widely adjustable frequency with high resolution inherent in direct digital synthesis. The time offset between pulses on a pair of outputs can be adjusted within a half-cycle by changing the digital delay code D f . Compared with the prototype, this means an expansion of the functionality of the device.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2788980C1 true RU2788980C1 (en) | 2023-01-26 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU526062A1 (en) * | 1975-05-19 | 1976-08-25 | Институт Электроники И Вычислительной Техники Ан Латвийской Сср | Pair pulse generator with digital phase shifter |
SU1094031A1 (en) * | 1983-01-21 | 1984-05-23 | Пензенский Политехнический Институт | Square-low function generator |
US5459419A (en) * | 1993-02-03 | 1995-10-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Synchronizing pulse generating circuit |
RU94023754A (en) * | 1994-06-23 | 1996-05-27 | Научно-исследовательский институт "Научный центр" | Multi-channel receiver-indicator of satellite radio navigational systems |
US8089353B2 (en) * | 2006-08-05 | 2012-01-03 | Min Ming Tarng | 4Less—Xtaless, capless, indless, dioless TSOC design of SOC or 4Free—Xtalfree, capfree, indfree, diofree TSOC design of SOC |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU526062A1 (en) * | 1975-05-19 | 1976-08-25 | Институт Электроники И Вычислительной Техники Ан Латвийской Сср | Pair pulse generator with digital phase shifter |
SU1094031A1 (en) * | 1983-01-21 | 1984-05-23 | Пензенский Политехнический Институт | Square-low function generator |
US5459419A (en) * | 1993-02-03 | 1995-10-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Synchronizing pulse generating circuit |
RU94023754A (en) * | 1994-06-23 | 1996-05-27 | Научно-исследовательский институт "Научный центр" | Multi-channel receiver-indicator of satellite radio navigational systems |
US8089353B2 (en) * | 2006-08-05 | 2012-01-03 | Min Ming Tarng | 4Less—Xtaless, capless, indless, dioless TSOC design of SOC or 4Free—Xtalfree, capfree, indfree, diofree TSOC design of SOC |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101972661B1 (en) | Method and apparatus for clock frequency multiplier | |
US6040726A (en) | Digital duty cycle correction loop apparatus and method | |
US6906562B1 (en) | Counter-based clock multiplier circuits and methods | |
EP2436119B1 (en) | Phase lock loop with a multiphase oscillator | |
US7675332B1 (en) | Fractional delay-locked loops | |
US11088698B2 (en) | Phase-locked loop circuit | |
US20080143318A1 (en) | High frequency delay circuit and test apparatus | |
US7188131B2 (en) | Random number generator | |
US4980585A (en) | Method and apparatus for synthesizing digital waveforms | |
CN106911322B (en) | Circuit and method for generating clock signal with adjustable duty ratio | |
US7642865B2 (en) | System and method for multiple-phase clock generation | |
RU2788980C1 (en) | Measuring generator of paired pulses | |
US20040027181A1 (en) | Clock multiplying PLL circuit | |
KR100807610B1 (en) | Frequency multiply circuit using smd, with arbitrary multiplication factor | |
EP0162496B1 (en) | Phase-locked loop with switchable phase detector | |
JP2018186505A (en) | Generation of pulse width modulation signal frequency | |
RU2701050C1 (en) | Digital synthesizer of phase-shift keyed signals | |
RU2795263C1 (en) | Paired arbitrary signal generator | |
RU225903U1 (en) | DISCRETE PHASE SHIFTER | |
Kalcher et al. | Self-aligned open-loop multiphase generator | |
EP1346480A2 (en) | Precision phase generator | |
JPH06112785A (en) | Jitter generator | |
JP3057734B2 (en) | Delay sweep circuit | |
KR0183948B1 (en) | Frequency multiplier circuit | |
JP3578943B2 (en) | Delay generator and frequency synthesizer and multiplier using the delay generator |