SU1351526A3 - Генератор сигналов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к йбласти измерительной техники и может быть использовано дл  контрол  телефонных линий св зи. Цель изобретени  - рас ширение функциональных возможностей- достигаетс  путем обеспечени  возможности генерировани  импульсов синусо| J gA V . идального сигнала с пологими фронтами и фиксированным потенциалом в паузе между ними. Генератор сигналов содержит задающий генератор 1, формирователь 2 импульсов, компаратор 3, ключи 4 и 5, модул тор 6, операционные усилители 7, 8 и 13, конденсатор 9, источники 10 и 11 тока, резисторы 12 и 14. В состав модул тора 6вход т схема 15 смещени  уровн , ключи 16 и 17. На чертеже также показаны , фильтры 24 и 26 нижних частот , полосовой фильтр 25. Усилитель 7работает в режиме компаратора. Предложенный генератор обеспечивает генерирование импульсов синусоидального сигнала с пологими фронтами заданной амплитуды, а также четкое фиксирование паузы между импульсами на любом заданном потенциале. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. I О) :о ел ел ы фуг/

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  контрол  телефонных линий св зи.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем обеспечени  возможности генерировани  импульсов синусоидального сигнала с пологими фронтами и фиксированным :потенциалом сами.

На фиг.1 приведена структурна  схема генератора сигналов;на фиг.2 - импульсна  диаграмма формировани  сигнала огибающей; на фиг.З - ком- паратор; на фиг.4 - импульсна  диаграмма сигналов управлени  компаратором ..

I .

Генератор сигналов, содержащий задающий генератор 1, выход которого соединен с входом формировател  2 импульсов с пр мым и инверсным выходами , а также компаратор 3, первый 4 и второй 5 ключи и модул тор 6, выход которого через первьй ключ соединен с выходом устройства, который через второй ключ соединен с шиной опорного потенциала, тактовый вход модул тора 6 соединен с вторым выходом задающего генератора 1,причем формирователь импульсов содержит, три операционных усилител  7, первый вход первого из которых соединен с первым выходом задающего генератора 1, второй вход - с первым входом второго операционного усилител  8 .и через конденсатор 9 - с общей шиной, а через первый 10 и второй 11 источники тока - с второй И третьей шинами опорного напр жени  соответственно , входы управлени  первого 10 и второго 11 источников тока соединены с выходом первого операционного усилител  7, выход второго операционного усилител  8 соединен с его вторым входом, первым выходом формировател  2 и неинвертирующим входом компаратора 3 и первым входом модул тора 6, а также через первый резистор 12 - с первым входом третьего операционного усилител  13, второй вход которого соединен с общей щиной, а вькод - с вторым выходом формиродаи пр мой выходы компаратора 3 соединены с входами управлени  соответственно первого 4 и второго 5 ключей , а первый, второй и третий управл ющие входы - соответственно с третьим, четвертым и п тым вькода- ми задающего генератора 1.

При этом модул тор 6 содержит схему 15 смещени  уровн , вход которой

в паузе между импуль-10 соединен с тактовым входом модул то- ра 6, а первьй и второй вьшоды - с

входами управлени  первого 16 и второго 17 ключей, подключенными между . соответствующими входом и выходом модул тора 6, причем каждый ключ содержит п МОП- и р МОП-транзисторы , выводы стока и истока которых объединены и  вл ютс  информащюн- ными выводами ключа, а объединенные затворы г его управл ющим входом.

Компаратор 3 (фиг.З) содержит первый 18 и второй 19 инверторы, соединенные в кольцо, входы которых через первый 20 и второй 21 ключи соединены соответственно с инверти- и неинвертирующим входами компаратора, а выходы - с инвертирующим и неинвертирукщим выходами компаратора 3, выводы положительно20

25

30

го и отрицательного напр жений питани  первого 18 и второго 19 инверторов объединены и соединены с шинами положительного и отрицательного питани  соответственно через третий 22

35 и четвертый 23 аналоговые ключи, входы управлени  которых соединены соответственно с третьим и вторым входами управлени  компаратора 3, первый вход управлени  которого соеди40 нен с входами управлени  первого 20 и второго 21 ключей, причем последние  вл ютс  заьпснутыми, когда разомкнуты третий и четвертый ключи, и Наоборот .

45 Кроме того, обозначены первьй фильтр 24 нижних частот(ФНЧ), полосовой фильтр 25, второй ФНЧ 26 (фиг.1). .

Устройство работает, следующим об50 разом.

Задачей  вл етс  формирование импульсов синусоидального сигнала частотой 12 или 16 кГц с пологим

Задачей  вл етс  формирование импульсов синусоидального сигнала частотой 12 или 16 кГц с пологим

тел  2, инвертирующим входом компара- нарастанием и спадом амплитуды -внут- тора и вторым входом модул тора 6, ри импульса дл  устранени  сльш1имых а также через второй резистор 14 - щелчков. Минимальна  длина импуль- с первым входом третьего операцион- са (пачки) при полной амплитуде ного усилител  13, причем инверсный синусоидального сигнала составл ет

Компаратор 3 (фиг.З) содержит первый 18 и второй 19 инверторы, соединенные в кольцо, входы которых через первый 20 и второй 21 ключи соединены соответственно с инверти- и неинвертирующим входами компаратора, а выходы - с инвертирующим и неинвертирукщим выходами компаратора 3, выводы положительно0

го и отрицательного напр жений питани  первого 18 и второго 19 инверторов объединены и соединены с шинами положительного и отрицательного питани  соответственно через третий 22

35 и четвертый 23 аналоговые ключи, входы управлени  которых соединены соответственно с третьим и вторым входами управлени  компаратора 3, первый вход управлени  которого соеди40 нен с входами управлени  первого 20 и второго 21 ключей, причем последние  вл ютс  заьпснутыми, когда разомкнуты третий и четвертый ключи, и Наоборот .

45 Кроме того, обозначены первьй фильтр 24 нижних частот(ФНЧ), полосовой фильтр 25, второй ФНЧ 26 (фиг.1). .

Устройство работает, следующим об50 разом.

Задачей  вл етс  формирование импульсов синусоидального сигнала частотой 12 или 16 кГц с пологим

100 мс, промежуток между импульсами 100 мс (фиг.2), в паузе между импульсами выходной сигнал устройства должен иметь некоторую фиксированную амплитуду.

Формирование огибающей производитс  генератором трапецеидального сигнала на усилителе 7, конденсаторе 9, источниках 10 и 11 тока из задающего пр моугольного колебани  PW частотой 3, 13 Гц (фиг.2а), вырабатываемого генератором 1.

Усилитель 7 работает в режиме компаратора. При переключении сигнала PW происходит переключение источников 10 и 11 и конденсатор 9 линейно зар жаетс  током одного из этих источников до напр жени  VREF 1 или VREF 2 соответственно, которое сохран етс  до следующего переключени  сигнала PW на первом выходе генератора 1. В результате этого на конденсаторе 9 и выходе усилител  8 формируетс  несимметричный относительно земли трапецеидальный сигнал, измен ющийс  от VEEF 2 до VREF 1. Этот сигнал инвертируетс  усилителем 13, в результате получаетс  сигнал BS (фиг.26).

Сигналы BS+ и BS- поступают на входы модул тора 6, на вход управлени  которого поступает сигнал РОМ частотой 4096 или 2048 кГц. Сигналы BS+ и BS- поочередно подключаютс  к выходу модул тора 6, на котором таким образом формируетс  сигнал, заполненный импульсами с.частотой сигнала PDM1/PDM2 (фиг.2б). Частота последних выбрана так, что при помощи фильтрации удобно выделить колебани  частотой 12 и 16 кГц.

Дл  определени  паУзы между импульсами служит компаратор 3, на входы которого также поступают сигналы BS+ и BS-. В соответствии со знаком разности между этими сигналами к выходу ШТС устройства подключаетс  либо выход модул тора 6 при помощи ключа 4, либо, в паузе, некоторый фиксированньй потенциал при помощи ключа 5.

I

Разность между сигналами BS+ и BS- (фиг.2) составл ет 2VREF1 (в импульсе ) либо 2VREF2 (в паузе), иное вли ние напр жени  смещени  усилителей 7 и 8. Выбра значение VREF2 существенно больше возможного смещени  усилителей, например VREF2

-0,7 В, можно полностью устранить вли ние смещени  на точность детектировани  импульса/паузы компарато- с ром 3, что  вл етс  преимуществом предлагаемого устройства с целью дальнейшего снижени  помех в канале св зи.

Выходной сигнал MNTC обрабатывает0 с  ФНЧ 24, полосовым фильтром 25 и ФНЧ 26. ФНЧ 24 - пор дка с частотой среза 20 кГц, он используетс  дл  .ограничени  спектра сигнала. Фильтр 25 - полосовой фильтр шестого по5 р дка на коммутируемых конденсаторах , содержит последовательно соединенные ФНЧ второго пор дка и соответственно полосовой фильтр с полосой пропускани  от 12 до 16 кГц.ФНЧ

0 работает с тактовой частотой 4096 кГц и формирует сигнал, спектр которого содержит основные синусоидальные составл ющие 12 или 16 кГц,поступающие на полосовой фильтр с тактовой часто5 той 256 .кГц, где происходит дальнейшее ослабление составл ющих, ле-. жащих в рабочей области частот канала-св зи . ФНЧ 26 - фильтр Рауша с частотой среза 50 кГц, служит

0 дл  устранени  коммутационных помех фильтра 25.

Компаратор 3 (4)иг„3) содержит два инвертора 18 и 19, соединенные в кольцо инверторы подключены к имнам

5 пoлoжJiтeльнoгo и отрицательного напр жений питани  через ключи 22 и 23 на транзисторах соответственно. Вхрды инверторов 18 и 19 соединены с входами компаратора также через

0 аналоговые ключи 20 и 21 на транзисторах NM8 и NM9, управл емые сигналом PW 1 (фиг.4) ключи 22 и 23 управл ютс  противофазными сигналами PW 2 и PW 3 (фиг.46 и в).

5 Все сигналы измен ютс  в определенном интервале и имеют частоту 256 кГц.

При переходе сигнала PW 1 в 1 входные сигналы компаратора BS+ и

0 BS- поступают на входы инверторов 18 и 19 и запоминаютс .на паразитных входных емкост х.Затем входные ключи 20 и 21 закрываютс  (PW 1 0) и открываютс  ключи 22 и 23 (PW 2

5 О, PW 3 0) , .оба инвертора 18 и 19 оказываютс  подключенными к питанию . Если BS+ больше, чем BS-, от- крываютЬ  транзисторы 18.2 и 19.1, причем это состо ние поддерживаетс  за счет положительной обратной св зи (инверторы соединены в кольцо ) .

Таким образом, инвертор 18 устанавливаетс  в О, а инвертор 19 - в 1, напр жени  на выходах практически равны +V и -V, и эти напр жени  поступают на управл ющие входы ключей 4 и 5. Состо ние BS+ больше BS- соответствует наличию импульса и поэтому ключ А открываетс , а ключ 5 закрываетс . Сигнал с выхода модул тора 6 проходит на вход фильтра 24. В паузе BS+ ше BS- состо ние компаратора мен ет с  на противоположное, вход фильтра 24 отсоедин етс  от выхода модул торов и ключом соедин етс  с некоторым фиксированным потенциалом.

Преимуществом предлагаемого генератора сигналов  вл етс  возможность генерировани  импульсов синусоидального сигнала с пологими фронтами заданной амплитуды, а также четкое фиксирование паузы между импульсами на любом заданном потенциале .

Форм.ула изобретени  зо

Claims (3)

1. Генератор сигналов, содержащий задающий генератор, выход которого соединен с входом формировател  импульсов, а также компаратор, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем обеспечени  возможности генерировани  импульсов синусоидального сигнала с пологими фронтами и фиксированным потенциалом в паузе межДу импульсами, в него введены первьй и второй ключи и модул тор , выход которого через первьй ключ соединен с выходом устройства, который через второй ключ соединен с шиной опорного потенциала, такто- вьй вход модул тора соединен с вторы выходом задающего генератора, причем формирователь .импульсов содержит три операционных усилител , первый вход первого из которых соединен с первым выходом задающего генератора, второй вход - с первым входом второго операционного усилител  и через конденсатор - с общей шиной, а через первый и второй источники тока - с второй и третьей шинами опорного напр жени  соответственно, вхо

5

0

5

о

5

0

ды управлени  первого и второго источников тока соединены с выходом первого операционного усилител ,выход второго операционного усилител  соединен с его вторым входом, с пер- Bbw выходом формировател  импульсов, неинвертирующим входом компаратора и первым входом модул тора, а также через первьй резистор - с первым входом третьего операционного усилител , второй вход которого соединен с общей щиной, а выход - с вторым выходом формировател  импульсов, инвертирующим входом компаратора и вторым входом модул тора, а также через второй резистор - с первым входом третьего операционного усилител , причем инверсный и пр мой выходы компаратора соединены с входами управлени  соответственно первого и второго ключей, а первый, второй и третий управл ющие входы - соответственно с третьим, четвертым и п тьм выходами; задающего генерато- ра.

2. Генератор по п.1, отличающийс , тем, что модул тор содержит схему смещени  уровн , вход которой соединен с тактовым входом модул тора, а первый и второй выходы - с входами управлени  первого и второго ключей, подключенными между соответствующими входом и выходом модул тора, причем каждый ключ содержит п МОП- и р МОП-транзисторы , выводы стока и истока которых объединены и  вл ютс  информационными выводами ключа, а объединенные затворы - его управл ющим входом.

3. Генератор по п.1, о т л и ч а- ю щ и и с   тем, что компаратор содержит первый и второй -инверторы, соединенные в кольцо, входы которых через первьй и второй ключи соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами компаратора , а выходы - с инвертирующим и неинвертирующим выходами . компаратора, выводы положительного и отрицательного напр жений питани  первого и второго

инверторов объединены и соединены с шинами положительного и отрицательного питани  соответственно через третий и четвертый аналоговые ключи, входы управлени  которых

соединены соответственно с третьим и вторым входами управлени  компаратора , первый вход управлени  которого соединен с входами управлени  первого и второго ключей,причем первый и второй ключи  вл ютс  замкнутыми, когда разомкнуты третий и четвертый ключи , и наоборот, при этом первый и второй инверторы

содержат п МОП- и р МОП-транзисторы , затворы которых соединены с входом инвертора, выход которого соединен со стоком п МОП- и истоком р МОП-транзистора, выводь соответственно истока и стока которых соединены соответственно с положительной и отрицательной шинами питани  инвертора.

VREFI 35+ , .

ff) -MREPZ

-УКЕП ffs,

фиг, 2

55.

55Редактор М.Бланар

Составитель С.Клевцов

Техред А.Кравчук Корректор С.Шекмар

Заказ 5302/59 Тираж 900Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,,д.4/5

.Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4