SU1279077A1 - Генератор синусоидальных сигналов качающейс частоты - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  дл  имитации частотно-модулированных сигналов , а также в устр-вах измерительной и вычислительной техники. Цель изобретени  - обеспечение управлени  законом изменени  частоты. Генератор синусоидальных сигналов качающейс  частоты (ГССКЧ) содержит генератор 1

Description

со

I

f- -т,

LX.

ю

-Я

il

в

Фиг.1

тактовых импульсов, регистр длительности сигнала 2, делитель частоты с переменным коэф-. делени  3, счетчик 4, блок программируемого посто нного запоминани  5, блок управлени  6, коммутатор 7, функциональный преобразователь 8, регистр разности частот 9, блок умножени  кодов 10, сумматор 11, регистр начальной частоты 12, ЦАП 13 и управл емьй инвертор кодов 18. При этом фyнkциoнaльный преобразователь 8 состоит из накЕшливающего

сумматора 14, управл емых инверторов кодов 15 и 17 и блока посто нного запоминани  16, ГСС1Я может работать в режимах: ТОН (частота синусоидальных сигналов (СС) на выходе посто нна ) , ЛЧМ-В (частота СС нарастает по линейному закону), ЛЧМ-Н (частота СС спадает по линейному закону), ГЧМ-В (частота СС нарастает по гиперболическому закону), ГЧМ-И (частота СС спадает по гиперболическому закону). 2 ил, 1 табл.

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано дл  имитации частотно-модулированных сигналов , а также в устройствах измерительной и вычислительной техники.

Целью изобретени   вл етс  обеспечение управлени  законом изменени  частоты.

На фиг.1 представлена структурна  ;электрическа  схема генератора синусоидальных сигналов качающейс  частоты; на фиг.2 - временные диаграммы работы генератора синусоидальных сигналов качающейс  частоты.

Генератор синусоидальных сигналов качающейс  частоты (фиг.1) содержит генератор 1 тактовых импульсов, регистр 2 длительности сигнала, делитель 3 частоты с переменным коэффициентом делени  (ДПКД), счетчик 4, блок 5 программируемого посто нного запо-: минани  (БППЗ), блок 6 управлени , коммутатор 7, функциональный преобразователь 8, регистр 9 разности частот , блок 10 умножени  кодов, сумматор 11, регистр 12 начальной частоты, цифроаналоговый преобразователь (ДАП) 13, накапливающий сумматор 14, первый управл емый инвертор 15 кодов, .блок 16 посто нного запоминани , второй управл емый инвертор 17 кодов и третий управл емый инвертор 18 кодов.

Генератор синусоидальных сигналов качающейс  частоты работает следующш образом.

Стабильные по частоте повторени  тактовые импульсы генератора 1 (фиг.2а) поступают на вход делител  3 частоты с переменным коэффициентом делеш-ш.

выполненного по схеме реверсивного счетчика, работающего в режиме обратного счета, период следовани  - выходных импульсов которого пропорционален коду, записанному в регистре 2длительности сигнала (фиг.2о).

To NglV ,

где Ng - код, записанный,в регистре

2 длительности сигнала; Tj. - период следован ш выходных тактовых импульсов генератора 1 .

С выхода делител  3 частоты с переменным , коэффициентом делени  импульсы поступают на вход синхронизации счетчика 4, врем  заполнени  которого равно длительности сигнала Т

Т N Т с з г

где 2 - информационна  емкость счетчика 4 „

Генератор синусоидальньпс сигналов качающейс  частоты может работать в следующих режимах работы: ТОЙ - частота синусоидальных сигналов на выхода имеет посто нное значение; JI4M-B - частота- синусоидальных сигналов на выходе нарастает по линейному закону от значени  Б, до ; ЛЧМ-Н - частота синусоидальных сиг налов на выходе спадает по линейному закону от значени  F, до значени  Fj, ; ГЧМ-В - частота синусоидальных сигналов на выходе нарастает по гиперболическому закону от значени  FO до F i ГЧМ-Н - частота синусоидальных сигналов на выходе спадает по гиперболическому закону от значени  F;n до значени  „ , где F начальное значение частоты на выходе 12 соответствзлощее коду, записанному в регистре 12 начальной частоты. „ девиаци  частоты. Такие режимы работы обеспечиваютс  подачей логических уровней с первого,-второго и третьего выходов блока 6 управлени  на вход установки нул  счетчика 4, управл ющий вход коммутатора 7 и другой из входов третьего управл емого инвертора 18 кодов соответственно в соответствии с таблицей. В режиме работы генератора синусоидальных сигналов качающейс  частоты ТОН нулевой код счетчика 4 поразр дно пос;тупает на одну из групп входов сумматоpa И и частота синусоидальных сигналов на выходе будет пропорциональна .коду, записанному в регистре 12 начальной частоты. В режимах работы .ЛЧМ-В и ЛЧМ-Н (фиг.26) на одни из входов третьего управл емого инвертора 18 кодов через коммутатор 7 поразр дно поступает двоичньш код с выхода счетчика 4, а в режимах ГЧМ-В и ГЧМН двоичньй код с выхода блока 5 программируемого посто нного запоминани  в зависимости от логического состо ни  3 (см. таблицу) выхода блока 6 управлени  на его выходе формируетс  спадающий или нарастающий двоичгый код (фиг.2Р) соответствующего закона изменени  частоты, который затем поразр дно поступает на вход множимого блока 10 умножени  кодов. В зависимости от выбранного режима работы на выходе блока 10 умножени  кодов образуетс  результирующий двоичный код соответствующего закона изменени  частоты, которьй  вл етс  результатом умножени  текущего значеки  двоичного кода, поразр дно поступающего с выхода третьего управл емого инвертор а 18 кодов на входы множимого блока 10 умножени  кодов на двоичный код, поразр дно поступающий с выхода регистра 9 разности частот на вход множител  блока 10 умножени  кодов. Его значение можно представить следующими вычислени ми дл  всех режимов работы генератора сину- 50 соидальных сигналов качающейс  частоты: ТОН - N, 0; ЛЧМ-В - N, N N(ti)N (фиг.2э) ЛЧМ-Н - N,Mp N(ti)Np-N() ; (фиг. ГЧМ-В - N,Np-R(ti); (фигЛ: ГЧ1-1-Н - N,N,-RCti), (фиг.2з)

блока 10 умножени  кодов на одну из групп входов сумматора 11, друга  из которых поразр дно подключена к выходу регистра 9 разности частот, на его выходе образуетс  суммарный код, значение которого дл  всех режимов работы равно:

ТОН -

где Ыд - код, записанный в регистре

Claims (1)

12 начальной частоты. С выхода сумматора 11 суммарный 4 информационна  емкость счетчика 4, счетчика 4, численно равна  количеству импульсов п, поступивших на его вход синхронизации за врем  длительности сигнала текущее дискретное врем , причем ,1,...,n; код записанный в регистре 9разности частот; инверсное значение двоичного кода счетчика 4; текущее значение пр мого кода, поступающего с выхода блока 5 программируемого посто нного запоминани  на вход множимого блока 10умножени  кодов в текущее дискретное врем  t-; текущее значение инверсного кода, поступающего с выхода блока 5 программируемого посто нного запоминани  через третий управл емый инвертор 18 кодов на вход множимого блока 10 умножени  кодов в текущее дискретное врем . зр дном поступлении резудвоичного кода с выхода двоичный код, соответствующий выбранному режиму работы поразр дно поступает на информационный вход накапливающего сумматора 14 функционального преобразовател  8. При поступлении тактового импульса с выхода генератора 1 на вход синхронизации накапливающего сумматора 14 функционального преобразовател  8 код на его выходе увеличиваетс  на величину кода, поступившего на информационньй вход накапливающего сумматора 14 функционального преобразовател  8 Кбличество импульсов, поступивших за врем  заполнени  информационной емкости 2 накапливающего сумматора 1А функционального преобразовател  8 равно . . N, Процесс линейно нарастающего двоичного кода на выходе накапливающего сумматора 14 происходит с частотой, периодически обратно пропорциональной числу импульсов за врем  заполнени  информационной емкости . 2 и обратно пропорциональной периоду следование тактовых импульсов генератора 1 р -1 Nji „ Z Т 2- Т/ Поскольку величина 1 за врем  образовани  линейно нарастающего двоичного кода на выходе накапливающего су1-1матора 14 функционального преобразовател  8 может быть цельй-i числом ИЛИ с избытком, то это означает, что в каждом периоде процесс линейного нарастани  двоичного кода на выходе накапливающего сумматора 14 начинаетс  с нул , jn-i6o со значени  переполнени , равного ( e-H)N2-2 0, С выхода накапливающего сумматора 14 функционального преобразовател  8 двоична  информаци  поразр дно поступает на информационные входы первого управл емого инвертора 15 кодов, управл ющий вход которого подключен к выходу (т-1) разр да накапливающего сумНатора 14. С целью уменьп ени  объема пам ти блока 16 посто нного запоминани  применен функциональный преобразователь , который преобразует линейно нарастающий двоичный код в значение тригонометрической функции синуса в пределах изменени  ее аргумента от О до 90°. Таким образом, на вход блока 16 посто нного запоминани  в 1 и 3 четверт х изменени  аргумента функции поступает линейно нарастающий двоичньй код, а во 2 и 4 четверт х - линейно спадающий двоичный код. С выхода блока 1 б посто нно го запоминани  двоична  информаци  значени  тригонометрической функции синуса поразр дно постзга:ает на инфор мационные входы второго управл емого инвертора 17 кодов, управл ющий вход 12 76 которого подключен к выходу т-го разр да накапливаюЕ1,его сумматора 14, соадинеиного со старшим разр дом цифротаналогового преобразовател  13. Таким образом, в зависимости от выбранного режима работы генератора синусоидальных сигналов качающейс  частоты на вход информации накапливающего сумматора 14 функционального преобразовател  8 поступает измен ющийс  двоичный код, которьш под воздействием тактовьк импульсов генератора 15 поступающих на его вход синхронизации , преобразуетс  в блоке 16 посто нного запоминани  .в значение тригонометрической функции синуса в двоичном коде в пределах изменени  ее аргумента на 180°, котора  в цифроаналоговом преобразовате-ле 13 преобразуетс  в аналоговый синусоидальный сигнал качающейс  частоты, который определ етс  след то/дими выражени ми: J.s. TOH:F /,-(N.,) JPM-B:F 1- i)J LK.-. ЛЧМ-Н:Р -Е1.)).. ГЧМ-В:Р, о ExlNo.(ti):i ГЧМ-Н:F Q m° Длительность измен ющегос  по час ,тоте синусоидального сигнала на выходе генератора синусоидальных сигналов качающейс  частоты определ етс  величиной двоичного кода, записанного в регистре длительности сигнала 2, т.е. временем заполнени  информационной емкости счетчика 4 импульсами, .поступающими на его вход синхронизации с выхода делител  частоты с переменным козффшдиентом делени  (ДПКД) 3. Дискретность перестройки частоты, т,е, разность мгновенных значений частоты иа выходе генератора синусо1-щадьных сигналов качающейс  частоты в теку  ее и предшествующее дискрет .ное врем , равное периоду следовани  импульсов, постут1Ивпв-1Х на вход синхронизации счетчика 4 с выхода делител  3 частоты с переменным коэффициентом делени  5 определ етс  величиной 7 127 двоичного кода, записанного в регистре 9 разности частот. Начальное значение частоты на выходе генератора синусоидальных сигналов качающейс  частоты определ етс  величиной двоичного кода, установленного в регистре 12 начальной частоты. Девиаци  частоты F на выходе генератора синусоидальных сигналов качающейс  частоты пропорциональна произведению величины двоичного кода , установленного в регистре 9 разности частот на максимальное значение двоичного кода, которое принимает соответствующа  функци  изменени  частоты (на выходах счетчика 4 или на выходах блока 5 программируемого посто нного запоминани ). В генераторе синусоидальных сигна лов качающейс  частоты возможно полу чение различных видов модул ции: линейно-частотна  модул ци  спадающа  гиперболическа  частотна  модул ци  возрастающа  и гиперболическа  частотна  модул ци  спадающа , а также возможно получение любого закона изменени  частоты путем программировани  такого закона в блоке 5 программированного посто нного запоминани . Генератор синусоидальных- сигналов качающейс  частоты не обладает паразитной частотной модул цией. Формула изобретени 

Генератор синусоидальных сигналов качающейс  частоты, содержащий последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, делитель частоты с переменным коэффициентом делени  и счетчик, последовательно соединенные регистр начальной частоты, сумматор, функциональный преобразователь и цифроаналоговый преобразователь, регистр разности частот и регистр длительноети сигнала, выход которого подключен к управл ющему входу делител  частоты с переменным коэффициентом делени , а функциональный преобразователь вьшолнен в виде последовательно поразр дно соединенных накапливающего сумматора, первого управл емого ин7 вертора кодов, блока посто нного запоминани  и второго управл емого инвертора кодов, выход старшего разр да накапливающего сумматора соединен с другим входом второго управл емого инвертора кодов и входом старшего разр да цифроаналогового преобразовател , вход синхронизации функционального преобразовател  подсоединен к выходу генератора тактовых импульсов, при этом информационный вход и вход синхронизации накапливающего сумматора  вл ютс  соответственно входом и входом синхронизации функционального преобразовател , выход второго управл емого инвертора кодов  вл етс  выходом функционального преобразовател , отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  управлени  законом изменени  частоты, введены блок управлени , последовательно поразр дно соединенные блок программируемого посто нного запоминани , коммутатор , третий управл емьм инвертор кодов и блок умножени  кодов, другой вход которого подключен к выходу регистра разности частот, при этом , установочный вход счетчика, управл юш й вход коммутатора и управл ющий вход третьего управл емого инвертора кодов подключены к соответствующим выходам блока управлени , другой разр дйьй вход коммутатора подключен к выходу счетчика.