SU1674169A1

SU1674169A1 - Генератор гармонических функций

Info

Publication number: SU1674169A1
Application number: SU864141307A
Authority: SU
Inventors: Михаил Васильевич Лысенко; Валерий Викторович Павлов; Геннадий Алексеевич Пустовалов; Евгений Иванович Ребрин
Original assignee: Ростовский государственный университет им.М.А.Суслова
Priority date: 1986-10-28
Filing date: 1986-10-28
Publication date: 1991-08-30

Abstract

Изобретение относитс к аналого-цифровой вычислительной технике, позвол ет синтезировать гармонические колебани в широком диапазоне частот. Цель изобретени - уменьшение аппаратурных затрат за счет экономии пам ти генератора. Генератор гармонических функций содержит генератор импульсов (ГИ) 1, вычитающий 2 и суммирующий 3 счетчики, переключатель пол рности (ПП) 4, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 5, блок 6 пам ти ординат гармонической функции (БП), группа N элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7. Изменение величины двоичного кода N₁, N₂...N_R интервалов разбиени влечет за собой изменение частоты генерируемого напр жени , при этом число интервалов разбиени на периоде не мен етс . Данна структура генератора позвол ет формировать периодическую функцию, симметричную относительно оси абсцисс, а также относительно осей, параллельных оси ординат и проход щих через точки с абсциссами, кратными четверти периода. Такой подход к формированию гармонических функций позвол ет в четыре раза экономить объем блока 6 пам ти, что приводит при прочих равных услови х к уменьшению аппаратурных затрат. 4 ил.

Description

Изобретение относитс к аналого-цифровой вычислительной технике, позвол ет синтезировать гармонические колебани в широком диапазоне частот.

Цель изобретени - уменьшение аппаратурных затрат за счет экономии пам ти генератора.

На фиг. 1 представлена блок-схема генератора; на фиг.2, 3 и 4 - эпюры напр жений генератора.

Генератор гармонических функций содержит генератор 1 импульсов, вычитающий 2 и суммирующий 3 счетчики, переключатель 4 пол рности опорного напр жени , цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 5, блок 6 пам ти ординат гармонической функции, выход данных которого подключен к цифровым входам вычитающего счетчика 2, тактовый вход которого подключен к выходу генератора 1 импульсов, а выход переноса соединен с тактовым входом суммирующего счетчика 3, и группу из п элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7. Входы переключател 4 соединены соответственно с источниками положительного +Uon и отрицательного -Uo опорных напр жений, выход переключател 4 соединен с аналоговым входом ЦАП5, цифровые входы котороО

VI Јь

(Ј о

го подключены к выходам соответствующих п элементов группы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 и соединены с адресными входами блока 6. Первые входы п элементов группы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 подключены к выходам соответствующих п младших разр дов счетчика 3, выход (п+1)-го разр да счетчика 2 соединен с вторыми входами п элементов группы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7. а выход (п+2}-го разр да счетчика 3 подключен к управл ющему входу переключател 4. Выход ЦАП 5 вл етс выходом генератора гармонических функций.

Генератор работает следующим образом .

Предварительно в чейки пам ти блока

6записываетс n-разр дное двоичное слово , в k старших разр дах которого записан код номера точки разбиени периода генерируемого напр жени , в остальных n-k разр дах записан код разности фазы двух соседних точек разбиени . Количество точек разбиени г задаетс исход из требуемой точности аппроксимации, таким необходимым частотным диапазоном генератора .

Дл удобства примем, что запись была остановлена в нулевой точке, в этот момент на выходе счетчика 3 установилс нулевой код, этот код через ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

7подаетс на цифровые входы ЦАП 5, формиру на выходе ЦАП 5 нулевое напр жение . На выходе блока 6 по вл етс код, соответствующий интервалу разбиени 0; xt (фиг.Зв), записанный в нулевой чейке. Величину этого кода условно можно изобразить некоторым вертикальным отрезком (фиг.36). Этот код подаетс на цифровой вход счетчика 2, на вычитающий вход которого поступают тактовые импульсы кварцевого генератора 1 (фиг.За). Нулевое выходное напр жение ЦАП 5 сохран етс до отнулени счетчика 2 тактовыми импульсами , после чего на выходе счетчика 2 формируетс импульс, который поступает на тактовый вход счетчика 3. При этом счетчик 2 обнул етс и готов к записи нового кода, а на выходе счетчика 3 устанавливаетс код единицы, который, поступа на цифровые входы ЦАП 5, формирует на выходе ЦАП 5 первую ступеньку выходного напр жени (начина с точки xi, фиг.Зв). Тот же код единицы с выхода счетчика 3 поступает через ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 на адресные входы блока 6, вызыва по вление на выходе блока 6 двоичного кода N2, соответствующего разности фаз () (фиг.36, в), записанного в первой чейке пам ти блока 6 в этот же момент. Код переписываетс в счетчик 2. Далее под воздействием тактовых импульсов снова обнул етс счетчик 2, на выходе счетчика 3 по вл етс код двойки, на выходе ЦАП 5 по вл етс втора ступенька выходного напр жени и т.д., весь цикл

повтор етс до r-й точки разбиени (точки с фазой хг). При этом на выходе ЦАП 5 формируетс перва четверть периода ступенчато- аппроксимированной гармонической функции. На фиг.2 показана перва чет0 верть функции дл случа . После r-й точки на выходе счетчика 3 устанавливаетс нулевой код, при этом на выходе (п+1)- го разр да счетчика 3 устанавливаетс 1. Эта единица, поданна на вторые входы

5 группы п элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7, приводит к инверсии входного кода. Инверси кода после r-й точки влечет за собой по вление на выходе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 в следующем такте двоичного кода

0 числа г, т.е. того же самого, что и было в предыдущем такте, затем устанавлиаветс код г-1 и т.д. до нул . Эта последовательность кодов опрашивает чейки пам ти блока 6 в обратном пор дке и формирует на

5 выходе ЦАП 5 вторую четверть периода выходного напр жени . После двукратного отнулени первых п+1 разр дов счетчика 3 на выходе (п+2)-го разр да счетчика 3 по вл етс импульс, переключающий переключа0 тель 4, при этом на аналоговый вход ЦАП 5 подаетс отрицательное напр жение и на выходе ЦАП 5 формируетс треть четверть выходного напр жени , четверта четверть формируетс аналогично второй.

5 Из фиг.З видно, что изменение величины двоичного кода NI, N2, Nr интервалов разбиени влечет за собой изменение частоты генерируемого напр жени , при этом число интервалов разбиени на периоде не

0 мен етс . Данна структура генератора позвол ет формировать периодическую функцию , симметричную относительно оси абсцисс, а также относительно осей, параллельных оси ординат и проход щих через

5 точки с абсциссами, кратными четверти периода , как показано на фиг.4.

Такой подход к формированию гармонических функций позвол ет в четыре раза экономить объем блока пам ти, что приво0 дит при прочих равных услови х к уменьшению аппаратурных затрат.

Claims

Формула изобретени Генератор гармонических функций, содержащий генератор импульсов, вычи5 тающий и суммирующий счетчики, цифроа- налоговый преобразователь и блок пам ти ординат гармонической функции, выход данных которого подключен к соответствующему цифровому входу вычитающего счетчика , тактовый вход которого подключен к

выходу генератора импульсов, выход переноса вычитающего счетчика соединен с тактовым входом суммирующего счетчика, выход цифроаналогового преобразовател вл етс аналоговым выходом генератора гармонических функций, отличающий- с тем, что, с целью уменьшени аппаратурных затрат за счет экономии пам ти генератора , в него введены группа из п элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и переключатель пол рности опорного напр жени , первый и второй входы которого соединены соответственно с входами задани соответственно положительного и отрицательного опорных напр жений генератора гармонических функций, выход переключател пол рности опорного напр жени соединен с аналоговым входом цифроаналогового преобразовател , цифровые входы которого подключены к выходам соответствующих п элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы и соединены с адресными входами блока пам ти ординат гармонической функции, первые входы п элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы подключены

к выходам соответствующих п младших разр дов суммирующего счетчика, соединенного выходом (п+1)-го разр да с вторыми входами п элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

группы, а выходом (п+2)то разр да подключенного к управл ющему входу переключател пол рности опорного напр жени .

+ иоп

-Uon

y-sinx

0,5

А

S II

y/Qa&i

4/ МУГн:S

LL

(Риг. 2

/5 /2

И

Urn

в)