Claims (2)
Изобретение относитс к радиотёхнике предназначено дл получени программно управл емых ,от цифровой вычислительной машины (ЦВМ) периодических инфранизкочастотньпс сигналов и посто нных напр жений и может быть использовано в автоматических информационно-измерительных системах, в автоматических системах контрол , исследований и испытаний элементов, узлов и устройств автоматики, телемеханики , радиоэлектроники, вычислительной и измерительной техники, гео физики, гидролокации, гидроакустики, гидравлики, дерной электроники, био физики, медицинской техники. Известен генератор сигналов специальной формы, вырабатьгоающий сигналы синусоидальной, пр моугольной и пилообразной формы в диапазоне низких и инфранизких частот, вьшолненной фор мы в диапазоне низких и инфранизких 1частот, вьтолненный из операционных усилителей релейного управл ющего элемента, системы стабилизации амплитуды , релейного элемента, формирова тел пилообразного напр жени , конденсаторов посто нной емкости, посто н ных и переменных резисторов и системы переключателей tO. Однако в данном генераторе отсутствует возможность программного управлени от цифровой вычислительной машины амплитудой, частотой, фазой и формой выходных сигналов. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению вл етс управл емый от цифровой вычислительной машины программньй генератор периодических сигналов и посто нных напр жений, содержагций задающий блок, выполненный из усилител и подключенный между его входом и выходом фазирующей RC-цепи типа моста Вина, составленной из двух преобразователей код-емкость и двух преобразователей код-сопротивление, преобразователь код-сопротивление атте1даатора сигналов синусовдальной формы, подкгаоченный CBOIIM входом к выходу усилител , а своим выходом ко входу фазовращател , выполненного в составе последовательно соединенных квадратурного расщепител фазы, коммутатора квадрантов, двзгх преобразов телей код-напр жение и суммирующего каскада, два формировател импуль сов пр моугольной формы типа меандр, подключенные своими входами соответcTBeraio ко входу и выходу фазовращател , а своими выходами - ко входам дифференцирующих цепей и ко входам .преобразователей код-сопротивление . атте1тоаторов импульсов пр моугольной формы, два формировател ш тульсов J тшообразной формы, подключенные сво ими входами к выходам дифференцирующих цепей, а своими выходами ко вхо дам преобразователей код-сопроти-, вление аттенюаторов импульсов пилообразной формы, сумматор импульсов, подключенный своими входами к выхода преобразователей код-сопротивление аттенюаторов импульсов пр моугольной формы, а своими выходами ко входам ограничителей пол рности, выходы которых, в свою очередь, сое- дниены со входами фильтрующих цепей, два коммутатора выхода, подключенные своими входами соответственно ко входу и выходу фазовращател - к выходам преобразователей код-сопротивление аттенюаторов импульсов пр моугольной и пилообразной к выходам сумматора импульсо - к выходам ограничкгелей геол рыостк к выходам фильтрующих цепей к регистр пам тиJ выходы которого подключены к управдг ющлм входам преоб- разонателей код-емкость, код-сопротивление , код-напр жение, комм татора квадрантов, коммутаторов выхода . Известный генератор предназначен дл работы в диапазоне звуковы и более высоких частот tZj. Однако эффективность использовани этого генератора в диапазоне ин франизких частот (от единиц до дес тых, сотых и тыс чных долей герца) существенно уменьшаетс с понижением частоты значени RC элементов, образующих фазирующую RC-цепь, напр мер мост Вина, необхода мо увеличивать до очень больших величин, не обладакщих необходимой точностью и стабильностью парз 1етррв, с иониже ннем частоты посто нна времени ста 14 билизирующих элементов (термисторы, лампочки накаливани ) становитс сравнимой с периодом колебаний, вследствие чего резко искажаетс форма и снижаетс эффективность стабилизации амплитуды колебаний, с понижением частоты возрастает погрешность в амплитудах и фазовых сдвигах квадратурных сигналов, вносимы: квадратурным расщепителем фазы. Цель изобретени - расщирение диапазона инфранизких частот. Поставленна цель достигаетс тем, что в генератор, содержащий первый и второй преобразователи код-емкость, первьй и второй преобразователи код-сопротивление, преобразователи код-сопротивле1дае, первого и второго аттенюаторов сигналов синусоидальной формы, первого и второго аттенюаторов импульсов пр моугольной формы, первого и второго аттенюаторов импульсов пилообразной формы, фазовращатель, выполненный в составе последовательно соединенных друг с другом коммутатора квадрантов, двух преобразователей код-напр жение и суммирующего каскада , выход которого соединен со входом преобразовател код-сопротнвление второго аттенюатора сигналов синусоидальной формы, первый и второй формирователи импульсов пр моугольной формы типа меандр, подключенный своими входами соответственно ко входу преобразовател код-сопротивление первого аттенюатора сигналов синусоидальной формы и к выходу суммирующего каскада фазовращател , а своими выходами - ко входам преобразователей код-сопротивление первого и второго аттенюаторов импульсов пр моугольной формы и ко входсЛ первой и второй дифференцирующих цепей, первый и второй формирователи импульсов пилообразной формы, подключенные своими входами к выходам первой и второй дифференцирующих цепей, а своими выходами - ко входам преобразователей код-сопротивление первого и второго аттенюаторов импуль- сов пилообразной формы, сумматор импульсов , соединённый своими первым и вторым входами с выходами преобразователей код-сопротивление первого и второго аттенюаторов импуль- сов пр моугольной формы первый и второй ограничители пол рности, соединенные своими входами с первым и BTopoiM выходами сумматора импульICOB , первую и вторую фильтрующие цепи, соединенные своими входами с выходами первого и второго ограничителей пол рности, первый коммутатор вькода, соединенный своим входом и выходами преобразователей код-сопротивление первого аттенюатора импульсов пр моугольной формы первого аттенюатора импульсов пилообразной формы - с первым вькодом сумматора импульсов - с выходом первого ограничител пол рности.- с вькодом первой фильтрующей цепи, второй коммутатор выхода, соединенный своим входом с выходами пре-- образователей код-сопротивление второго аттенюатора сигналов синусоидальной формы, второго аттенюатора импульсов пр моугольной формы, второго аттенюатора импульсов пилообразной формы - со вторым выходо сумматора импульсов - с выходом вто рого ограничител пол рности - с вы ходом второй фильтрующей цепи, и ре гистр пам ти, подключенный одним из своих выходов к управл ющим входам код-емкость. преобразователей код-напр жени код-сопротивление, коммутатора квадрантов и коммутаторов выхода, введены первый и второй фазойнверторы, первый и второй опер ционные усилители, ограничитель амплитуды и управл емый ключ, вьгход п вого фазоинвертора соединен со вход первого преобразовател код-сопротивление , выход которого соединен со входом первого преобразовате код-емкость и со входом первого усилител , соединенно операцио нно г о своим выходом со входом второго го преобразовател код-сопротивление с выходом первого преобразовател код емкость, со входом второго фазоин:вертора и со входом ограничит л амплитуды, подключенного своим выходом ко второму входу первого фа инвертора, выход второго преобразов тел код-сопротивление, соединен со входом второго преобразовател код-емкость, со входом второго оп рационного усилител и с выходом уп равл емого ключа, сигнальный вход к торого подключен через .резисторный делитель напр жени к источнику,посто нного напр жени , а управл ющий вход подключен к одному из выходов регистра пам ти, выход второго операционного усилител соединен с вьгхо дом второго преобразовател кодемкость и с первым входом первого фазоинвертора, соединенного своим выходом со входом первого формировател импульсов пр моугольной формы типа меандр и со входом первого аттенюатора сигналов синусоидальной формы, одновременно выходы первого и второго фазоинверторов, первого и второго операционных усилителей соединены со входами коммутатора квадрантов фазовращател . На чертеже представлена структурна схема генератора. Схема содержит задающий блок 1 посредством которого вьфабатываютс синусоидальные колебани в диапазоне инфранизких частот, выполненный .в составе первого и второго фазоинверторов 2 и 3, состо щих из операционных усилителей 4 и 5, подключенных на входе усилителей, и между их входом и выходом посто нных резисторов 6-10 первого и втооого операционных усилителей II и 12, первого и второго преобразователей 13 и 14 код-емкость, первого и второго преобразователей 15 и 16 код-сопротивление , ограничител 17 амплитуды и управл емого ключа 18. Вьгход первого фазоинвертора 2 соединен со входом первого преобразовател 15 код-сопротивление, выход которого соединен со входом первого преобразовател 13 код-емкость и со входом первого операционного усилител 11, соединенного своим выходом со входом второго преобразовател 1 6 код-сопротивление I выходом первого преобразовател 13 код-емкость, со входом второго фазоинвертора 3 и со входом ограничител 17 амплитуды , подключенного своим выходом ко второму входу первого фазоинвертора 2. Выход второго преобразовател 16 код аопротивление соединен со входом второго операционного усилител 12 и с выходом управл емого ключа 18, сигнальный вход которого через резисторный делитель напр жени подключен к источнику посто нного напр жени , а управл ющий вход подключен к одному из выходов регистра 19. пам ти. Выход второго операционного усилител 12 соединен с выходом второго преобразовател 14 код-емкость, и с ервым входом первого фазоинвертоа 2. Преобразователи 13 и 14 кодмкость вьтолнены в виде набора двончно-взвешениьк посто нных конден саторов, а преобразователи 15 и 16 код-сопротивление - в виде набора двоично-взвешенных посто нных резисторов и содержат собранные на полевых транзисторах электронные ключи дл Koi-тмутации и резисторов в соответствии со значени ем двоичного кода. Операционные усилители 4, 5,11 и I2 представл ют собой собранные на полевых транзисторах и выполненные дл работы с глубокой отрицательной обратной св зью усилители посто нна« го тока с очень большим отношением входного сопротивлени к выходному и высоким коэффициентом усилени ,. Каждый из операционных усилителей 4 и 5 в сочетании с одним из посто шл 1х резисторов 6-8 и одним из посто нных резисторов 9 и 10 производ т инвертирование входного сигнала , внос фазовый сдвиг близкий 18СРи почти не измен его амплитуды . , Каждый из операционных усилителей П и 12 в сочетании с одним из преобразователей 13, 14 код-емкость, и 15, 16 код-сопротивление осуществл ет интегрирование сигнала, внос фазовый сдвиг близкий 90 и почти не измен его амплитуды. Таким образом, в результате соеди нени в кольцо первого фазоинвертрра 2, первого и второго операционных усшштелей 11 и 12, первого и второго преобразователей 13 и 14 кодемкость , первого и второго преобразователей 15 и 16 код-сопротивление обеспечиваютс услови , близки к УСЛОВИЯМ баланса фаз и амплитуд, необходимые дл возбуждени гармони ческих колебаний. Подача дополнительного напр жени необходимого дл самовозбуждени за дающего блока 1, произведена за сче дополнительной положительной обратной св зи, вьшолненной путем соеди-г нени через ограничитель амплитуды 17 выхода первого операционного уси лител 11 со вторым входом первого фазоинвертора 2sJ, Быстрый запуск задающего блока 1 без длительных переходных процессов установлени амплитуды колебаний ос ществл етс за счет соединени чере управл емый ключ 18, вьтолненный в виде клю 1евой электронной схемы, собранной на полевых транзисторах средней точки резисторного делител напр жени , подключенного к источнику посто нного напр жени со входом второго операционного усилител 12. В результате при запуске генератора на вход усилител 12 кратковременно подключаетс посто нное напр жение , стимулирующее быстрое установление стационарных колебаний. Ограничение амплитуды колебаний осуществл етс включением между вторьи входом первого фазоинвертора 2 и выходом первого операционного усилител 11 ограничителем 17 амплитуды , представл ющим собой схему двухстороннего ; диодного ограничител , собранную на двух полупроводниковых диодах. Ослабление амплитуды сигнала синусоидальной формы производитс посредством подключенного на вькоде первого фазоинвертора 2 первого аттенюатора сигналов синусоидальной формы 20, вьптолненного по Г-образной схеме и состо щего из преобразовател 21 код-сопротивле1тсие, схема которого аналогична схемам преобразователей 15 и 16 и посто нного резистора 22. Сдвиг синусоидального сигнала по фазе в пределахот О до 360 осуществл етс путем использовани .фазовращател , 23, состо щего из последовательно соединенных друг с другом коммутатора 24 квадрантов,, входы которого соединены с выходами первого и второго фазоинвертрров 2 и 3 и первого и второго операционных усилителей 11 и 12, преобразователей 25 и 26 код-напр жение и суммирующего каскада 27. Коммутатор 24 квадрантов, посредством которого осуществл етс переключение квадратурных сигналов с разнофазовых выходов фазоинверторов 2 и 3 и операционных усилителей 1I и 12 выполнен в виде ключевых электронных , схем, собранных на полевых транзисторах. Преобразователи 25 и 26 код-напр жение предназначень дл изменени амплитуд квадратурных сигналов, согласно поданным на их управл ющие входы кодам установки уровней напр жений , вьшолнены в виде многоразр дн гх резисторных делителей и поразр дно св занных с ними логических клю- чевьрс схем, собранных на полевых транзисторах . Суммирующий каскад 27, предназначенный дл : сложени квадратурньгх сигналов, амплитуды которых изменены преобразовател ми код-напр жение 25 и 26 в заданном кодами отношении, и получени на его выходе суммарного сдвинутого по фазе сигнала , собран по схеме с общей активной нагрузкой. Выход суммирующего каскада 27 соединен со входом второго аттенюатора 28 сигналов синусоидальной .формы, выполненного по Г-образной схеме и состо щего из преобразовател код-сопротивление 29, схема которого аналогична схемам преобразо телей 15 и 16 и посто нного резисто- ра 30. Посредством аттенюатора 28 осуществл етс ослабление амплитуды сдвинутого по фазе синусоидального сигнала. Выходы преобразователей 21 и 29 код-сопротивление соединены с одними из входов первого и второго коммутаторов выхода 31 и 32 а ptx вхопы соединены со входами первого и второго формирователей 33 и 34 пр моугольных ш-тульсов типа меандр каждый из которых вьшолнен по схеме триггера Шмидта . Коммутаторы 31, 32 выхода представл ют собой ключевые схемы дл бесконтактного переключени аналоговых сигналов, собранные на полевых транзисторах. Выходы коммутаторов 31, 32 соединены с выходными клеммами. Выходы первого и второго формирователей 33, 34 пр моугольньк импульсов типа меандр через первый и второй аттенюаторы 35 и 36 импульсов пр моугольной формы,.вьшолненные по Г-образной схе ме и состо щие из преобразователей 37 и 38 код-сопротивление и по . сто нных резисторов 39-40, соединены с одними из входов первого и второго коммутаторов 31 и 32 выхода и с первым и вторым входами сумматора 4 ютпульсов, выполненного по схеме с двум активными нагрузками. Схемы преобразователей 37 и 38 аналогичны схемам преобразователей 15 и 16. Одновременно выходы первого и второго формирователей 33 и 34 пр моугольных импульсов типа меандр через первую и вторую дифферевдирующие цепи 42 и 43, кажда из которых представл ет собой Г-образную схему из последовательно включенного конденса тора и параллельно подключенного резистора , зашунтированного полупровод никовым диодом, соединены со входами первого и второго формирователей 44 И 45 пилообразных импульсов. Казкдый из формирователей 44 и 45 выполнен по фантастронной схеме, а их выходы через первый и второй аттенюаторы 46 и 47 импульсов пилообразной формы, вьшолнённые по Г-образной схеме и состо щие из преобразоватепей 48 и 49 код-сопротивление и посто нньрс резисторов 50 и 51, соединены с одними из входов первого и второго коммутаторов 31 и 32 выхода и с другими выходными клеммами. Схемы преобразователей 48 и 49 аналогичны схемам преобразователей 15 и 16. Первый и второй выходы сумматора 41 импульсов, назначение которого состоит в сут- ированиы сдвинутых по ,фазе пр моугольных иьтульсов типа меандр и в получении на своих нагрузках импульсов ступенчатой формы различной длительности и пол рности, соединены с одними из входов первого и второго коммутаторов 31 и 32 выхода и одновременно соединены со входами первого и второго ограничите- лей 52 и 53 пол рности. Ограничители 52 и 53 пол рности предназначены дл преобразовани импульсов ступенчатой формы в импульсы пр моугольной формы различной длительности и пол рности. Каждый из ограничителей 52и 53 пол рности выполнены по Г-образной схеме в составе последовательно включенного полупроводникового диода и параллельно подсоединенного резистора. Вькод первого ограничител 52 пол рности соединен со входом первой фильтрующей цепи 54 и с одним из входов первого кoм ryтaтopa 31 выхода, а выход второго ограничител 53пол рности соединен со входом второй фильтрующей цеПи 55 и с одним из входов второго коммутатора 32 выхода . Фильтрующие цепи 54 и 55 преобразовывают пр моугольные импульсы в посто нное напр жение. Кажда из фильтрующих цепей 54 и 55 выполнена по П-образной схеме в составе параллельно подключенных на входе и выходе двух конденсаторов большой емкости и последовательно включенного между ними посто нного резистора. Выход первой фильтрующей цепи 54 соединен с одним из входов первого коммутатора 31 выхода, а выход второй фильтрующей цепи 55 соединен с одним из входов второго коммутатора 32 выхода. П /правл ющие входы преобразователе 5, 16, 21, 29, 37, 38, 48 и 49 ко сопротквлепие, 13 и 14 код-емкость 2.5 и 2б код-напр жение,коммутатора квадрантов и коммутаторов выхода 31 и соединены с вьргодами регистра 19. пам ти, вход оторого соединен с выходом ЦВМ, Регистр 19 пам ти пред назначен дл воспри ти от ЦВМ двоичного кода установки значений параметров элементов генератора и характеристик выходных сигналов, дл хранени этого кода, дл возде стви этим кодом на преобразователи 13-16,, 21, 25, 26, 29, 37, 38, 48 и 49 управл емый к.шоч 18, коммутатбры 24., 3 и 32 и дл создани детерми.нированпьгх; изменений уста- конленных параметров и характеристик , автоматически измен емых прО порционально записанному в регистр 19 пам ти цифровому коду. Регистр 19 па1-1 ти содержит набор цепочек статических триггеров, по одной цепочке на каждый выходной упра- вл юпщй канал. Генератор работает следующим образом , В регистр 19 пам ти записьгоаетс двоичнЬш код из ЦВМ в виде соответствующей суммы кодов устаповки емкостей и сопротивлений преобразователей 13 и 14 код-емкость 15, 16, 21, 29, 37, 38, 48 и 49 код-сопротивление кодов установки уровней напр жений преобразователей 25 и 26 код-напр жение, кодов управлени управл емы; ключом 18, коммутатором 24 квадрантов и коммутаторами 31 и 32 выхода. В результате в задающемблоке 1 возбуждаютс синусоидальные колебаш определенной амшшту,цы и частоты , которые снимаютс с выходов пер вого и второго фазоинверторов 2 и и первого и второго операционных усилителей 11 и 12 и подаютс на входы коммутатора 24 квадрантов, а также с выхода первого фазоинверто ра 2 на вход преобразовател 21 код-сопротивление первого аттеню атора 20 сигналов синусоидальной формы и на вход первого формировател 33 пр моугольных импульсов типа меандр.. На выходе преобразовател 21 код-сопротивление снимае1с уста новленной амплитуды синусоидальной форг- л сигнал, который поступает . : 12 на один из входов первого коммутатора 31 выхода. На выходе суммирующего каскада 27 фазовращател 23 снимаетс другой синусоидальной формы сигнал, сдвинутый относительно первого на определенный фазовый , угол. Этот сигнал подаетс на вход второго формировател 34 пр моугольных импульсов типа меандр и на вход преобразовател 29 кодсопротивление второго аттенюатора 28 сигналов синусоидальной формы, с выхода которого сдвинутый по фазе сигнал синусоидальной формы поступает на один из входов второго коммутатора 32 выхода. С выходов пер вого и второго формирователей 33 и 34 сдвинутые по фазе пр моугольные импульсы типа меандр через первый и второй аттенюаторы 35 и 36 импульсов пр моугольной формь подаютс на первый и второй входы сумматора 41 импульсов и на один из входов первого и второго коммутаторов 31 и 32 - выхода . Кроме того, эти импульсы через первую и вторую дифференцирующие цепи 42 и 43, преобразующие их в остроко.нечные импул.ьсы положительной пол рности /(импульсы отрицательной пол рности закорачиваютс параллельно подключенными полупроводниковыми диодами) , подаютс на входы первого и второго формирователей 44 и 45 пилообразных импульсов, с выходов которых сдвинутые по фазе импульсы пилообразной формы после прохождени через первьй и второй аттенюаторы 46 и 47 импульсов пилообразной формы поступают на один из входов первого и второго коммутаторов 31 и 32 выхода. На первом и втором выходах сумматора 4 импульсов образуютс сдвинутые по фазе импульсы ступенчатой формы различной длительности и пол рности, которые поступают на один из входов первого и второго коммутаторов 31 и 32 выхода и одновременно постзгпают на вход первого и второго ограничителей 52 и 53 пол рности, на выходе которых сдвинутые по фазе импульсы ступенчатой формы преобразуютс в сдвинутые по фазе импульсы пр моугольной формь различной длительности и пол рности, С выхода первого ограничител 52 пол рности пр моугольные импульсы положительной ПОЛЯРНОСТИ подаютс на вхоп , первой фильтрующей цепи 54 и на один из входов первого коммутатора 31 выхода , а с выхода второго ограничител 53 пол рности пр моугольные импульсы отрицательной пол рности даютс на вход второй фильтрующей цепи 55 и на один из входов второг комг-1утатора 32 выхода. Образующеес на выходе первой фильтрующей цепи 54 посто нное напр жение положительной пол рности подаетс на один из входов первого коммутатора 31 выхода, а образующеес на выходе второй фильтрующей цепи 55 посто нное напр жение отрицатель пол рности - на один из входов втор го коммутатора 32 выхода. Таким -образом, в соответствии с записанным в регистре 19 пам ти циф ровым кодом на выходах первого и вт рого коммутаторов 31 и 32 выхода с выходных клемм снимаютс установленной амплитуды и частоты периодические инфранизкочастотные сдвинутые по фазе сигналы в следующем сочетании: синусоидальной формы, или пр моугольной формы типа меандр или ступенчатой формы различной длительности и пол рности, или -пр моугольной формы различной длительности и пол рности, или пилообразной формы, или люба комбинаци из двух вырабатываемых генератором сиг налов различной формы. Кроме того, с выходных генератора снимаютс посто нные напр жени различно величины и пол рности. В случае использовани импульсов пилообразной формы дл запуска разверток двухлучевого осциллографа и одновременной выдачи двух кон|Трольных сигналов с выходных клемм в генераторе предусмотрены дополнительнь1е выходы сигналов пилообразно форМЬ. Формула изобретени Программный генератор, содержащий первый и второй преобразователи код-емкос-ть, первый и второй преобразователи код-сопротивление пр образователи код-сопротивление первого и второго аттенюаторов сигналов синусоидальной формы, первого и второго аттенюаторов импульсов пр моугольной формы, первого и вто рого аттенюаторов импульсов пилооб- IPазной формы, фазовращатель, вьшол ненный в составе последовательно со 14 диненных друг с другом коммутатора квадрантов, двух преобразователей код-напр жение и суммир тощего каскада , вход которого соединен со вхоп;ом преобразовател код-сопротивление второго аттенюатора сигналов синусоидальной форгы, первой и второй формирователи импульсов пр моугольной формы типа меандр, подключенные своими входами соответственно ко входу преобразовател код-сопротивление первого аттенюатора сигналов синусоидальной формы и к выходу суммирующего каскада фазовращател , а своими выходами - ко входам преобразователей код-сопротивление первого и второго аттенюаторов импульсов пр моугольной формы и ко входам первой и второй дифференцирующих цепей, первый и второй формирователи импульсов пилообразной формы, подключенные своими входами к выходам первой и второй дифференцирующих цепей, а своими выходами ко входам преобразователей код-сопротивление первого и второго аттенюаторов импульсов пилообразной формы, сумматор импульсов, соединенный своими первым и вторым входами с выходами преобразователей кодсопротивление первого и второго аттенюаторов импульсов пр моугольной формы, первый и второй ограничители пол рности, соединенные своими входами с первым и вторым выходами сумматора импульсов, первую и вторую фильтрзгтощие цепи, соединенные своими входами с вькодами первого и второго ограничител1ей пол рности, первый коммутатор выхода, соединенный своим входом с выходами преобразователей , код-сопротирлекие первого аттенюатора импульсов пр моугольной формы, первого аттенюатора импульсов пилообразной формы - с первым выходом сумматора импульсов - с выходом первого ограничител пол .эности с выхо)зом первой фильтрующей цепи, второй коммутатор выхода, соединенный своим входом с выходами прёобразователей код-сопротивление второго аттенюатора сигналов синусоидальой формы, второго /аттенюатора им-( ульсов пр моугольной формы, второо аттенюатора импульсов пилообразной ормы - со вторым выходом сумматора мпульсов - с выходом второго ограниител пол рности - с выходом второй ильтрующей цепи, и регистр пам ти.The invention relates to a radio program intended to receive software-controlled, from a digital computer (DVM) periodic infra-low frequency signals and constant voltages, and can be used in automatic information-measuring systems, in automatic systems of control, research and testing of elements, components and devices. automation, telemechanics, radio electronics, computing and measuring equipment, geophysics, sonar, hydroacoustics, hydraulics, nuclear electronics, biophysics iki, medical equipment. A special waveform generator is known that generates sinusoidal, rectangular and sawtooth signals in the low and infra-low frequency range, in a high frequency form in the low and infra-low 1 frequency range, made from operational amplifiers of the relay control element, amplitude stabilization system, relay element, and formation of bodies. sawtooth voltage, constant capacitor capacitors, fixed and variable resistors, and a tO switch system. However, in this generator, there is no possibility of software control from a digital computer by the amplitude, frequency, phase, and form of the output signals. The closest technical solution to the present invention is a programmable generator of periodic signals and constant voltages controlled by a digital computer, comprising a driver unit made of an amplifier and connected between its input and the output of a Wien bridge phasing RC circuit, consisting of two code-capacitance transducers and two code-impedance transducers, code-impedance converter of a sinusdal signal attenuator, podkgachenny CBOIIM input to the output force body, and its output to the input of the phase shifter, made as part of a sequentially connected quadrature phase splitter, quadrant switch, two code-voltage converters and a summing cascade, two square wave pulse shapers, connected by their inputs, corresponding to Bearaio to the input and output phase shifter, and its outputs - to the inputs of differentiating circuits and to the inputs. code-impedance converters. Attenuators of square-shaped pulses, two shaper pulses J of t-shaped form, connected by their inputs to the outputs of differentiating circuits, and their outputs to the inputs of code-resistance converters, the appearance of sawtooth-shaped pulse attenuators connected by their inputs to the output of converters the code-resistance of attenuators of rectangular pulses, and their outputs to the inputs of polarity limiters, the outputs of which, in turn, are connected to the inputs of filter circuits, are two output mutators connected by their inputs respectively to the input and output of the phase shifter - to the transducer outputs code-resistance of attenuators of rectangular and sawtooth pulses to the outputs of the adder pulse - to the outputs of geo-limiter gaps to the outputs of the filter circuits to the memory register whose outputs are connected to control inputs code-capacitance, code-impedance, code-voltage converters, quadrant commutator, output switches. The known generator is designed to work in the range of sound and higher frequencies tZj. However, the efficiency of using this generator in the frequency range of frequencies (from units to tenths, hundredths and thousandths of a hertz) significantly decreases with decreasing frequency the values of RC elements that form a phasing RC circuit, for example, the Wien bridge, must be increased to very large quantities that do not have the necessary accuracy and stability of pars 1p, with the lowest frequency constant of one hundred and four billing elements (thermistors, incandescent bulbs) become comparable with the oscillation period, as a result of which skazhaets shape and reduced efficiency stabilizing oscillation amplitude increases with decreasing frequency error in the amplitudes and phase shifts the quadrature signal introduced by: a quadrature phase splitter. The purpose of the invention is to extend the range of infra-low frequencies. The goal is achieved in that a generator comprising first and second code-capacitance converters, first and second code-impedance converters, code-resistive transducers, first and second sinusoidal signal attenuators, first and second square-wave attenuators, and the second pulse attenuator sawtooth, the phase shifter, made up of a quadrant switch connected in series, two code-voltage converters and a summing About the cascade, the output of which is connected to the input of the code-matching converter of the second sinusoidal signal attenuator, the first and second square-shaped pulse generators of the square wave type, connected by their inputs to the input of the code-resistance of the first sinusoidal signal attenuator and to the output of the summing phase converter; , and by their outputs - to the inputs of converters, the code-resistance of the first and second attenuators of rectangular pulses and to the input second and second differentiating circuits, the first and second sawtooth pulse shapers, connected by their inputs to the outputs of the first and second differentiating circuits, and their outputs to the code-resistance inputs of the first and second sawtooth attenuators, a pulse combiner connected by their own the first and second inputs with the outputs of the code-resistance converters of the first and second pulse attenuators of a rectangular shape, the first and second polarity limiters connected by their own the first and second filter circuits connected by their inputs to the outputs of the first and second polarity limiters, the first switch of the code connected to the input and outputs of the code resistors of the first pulse attenuator of a rectangular shape of the first pulse attenuator of a sawtooth forms - with the first code of the pulse adder - with the output of the first polarity limiter. - with the code of the first filtering circuit, the second output switch connected by its input to the outputs of the transducers the code-resistance of the second attenuator of sine-wave signals, the second attenuator of rectangular pulses, the second attenuator of sawtooth-shaped pulses - with the second output of the pulse adder - with the output the second polar limiter - with the output of the second filter circuit, and a memory register connected by one of its outputs to the code-capacitance control inputs. code-voltage-code-impedance converters, quad switch and output switches, the first and second phase inverters, the first and second operational amplifiers, the amplitude limiter and the control key are entered, the inverter of the first phase-inverter is connected to the input of the first code-resistance converter, the output of which connected to the input of the first converter code-capacitance and to the input of the first amplifier, connected operatively with its output to the input of the second converter code-resistance with the output of the first converter code capacitance, with the input of the second phasover of the inverter and with the input will limit the amplitude connected to its output to the second input of the first inverter, the output of the second code-resistance body is connected to the input of the second code-capacitor, and the input of the second op amp with an output of an adjustable key, the signal input to the other is connected via. a resistor voltage divider to a constant voltage source, and the control input is connected to one of the outputs of the memory register, the output of the second operational amplifier is connected to the input of the second converter and the first input of the first phase inverter connected to the input of the first driver square-wave pulses of the square wave type and with the input of the first attenuator of sine-wave signals, simultaneously the outputs of the first and second phase inverters, the first and second operational amplifiers Nena with inputs switch quadrants of the phase shifter. The drawing shows a structural diagram of the generator. The circuit contains the master unit 1 by means of which the sinusoidal oscillations in the range of infra-low frequencies are made. in the composition of the first and second phase inverters 2 and 3, consisting of operational amplifiers 4 and 5, connected at the input of amplifiers, and between their input and output constant resistors 6-10 of the first and second operational amplifiers II and 12, first and second converters 13 and 14 code-capacitance, first and second transducers 15 and 16 code-impedance, amplitude limiter 17, and controllable key 18. The output of the first phase inverter 2 is connected to the input of the first converter 15 code-resistance, the output of which is connected to the input of the first converter 13 code-capacitance and to the input of the first operational amplifier 11 connected by its output to the input of the second converter 1 6 code-resistance I output of the first converter 13 code-capacitance with the input of the second phase inverter 3 and with the input of the amplitude limiter 17 connected by its output to the second input of the first phase inverter 2. The output of the second converter 16, the resistance, is connected to the input of the second operational amplifier 12 and to the output of a controllable switch 18, the signal input of which is connected to a constant voltage source through a resistor voltage divider and the control input to one of the outputs of the register 19. memory The output of the second operational amplifier 12 is connected to the output of the second code-capacitance converter 14, and to the first input of the first phase inverter 2. The codec converters 13 and 14 are made in the form of a set of double-weighted constant capacitors, and the code-resistance converters 15 and 16 as a set of binary-weighted constant resistors and contain electronic switches for Koi-tmutations and resistors in according to the value of the binary code. Operational amplifiers 4, 5.11 and I2 are constant-current amplifiers assembled on field-effect transistors and made for operation with deep negative feedback amplifiers with a very large ratio of input resistance to output and high gain. Each of the operational amplifiers 4 and 5, in combination with one of the constant 1x resistors 6–8 and one of the constant resistors 9 and 10, inverted the input signal, introducing a phase shift of close 18 SRi and almost did not change its amplitude. , Each of the operational amplifiers P and 12, in combination with one of the code-capacitance converters 13, 14, and 15, 16, the code-impedance integrates the signal, introduces a phase shift of about 90 and almost does not change its amplitude. Thus, by connecting the first phase inverter 2, the first and second operating terminals 11 and 12, the first and second code capacity converters 13 and 14 to the ring, the first and second code-resistance converters 15 and 16, conditions are provided that are close to the phase balance conditions and amplitudes required for the excitation of harmonic oscillations. The additional voltage required for self-excitation of the giving unit 1 was supplied by additional positive feedback, implemented by connecting through an amplitude limiter 17 of the output of the first operational amplifier 11 to the second input of the first phase inverter 2sJ, Quick start of the setting unit 1 without long-term transients of the amplitude of oscillations is accomplished by connecting a controlled key 18 through the key of an electronic circuit assembled on a field-effect transistor x midpoint voltage divider resistor connected to the source of DC voltage to the input of the second operational amplifier 12. As a result, when the generator is started up, the input voltage of the amplifier 12 is briefly connected to a constant voltage, which stimulates the rapid establishment of stationary oscillations. The oscillation amplitude is limited by switching between the second input of the first phase inverter 2 and the output of the first operational amplifier 11 by the limiter 17 of amplitude, which is a two-way circuit; diode limiter assembled on two semiconductor diodes. The amplitude of the sinusoidal waveform is attenuated by connecting the first phase inverter 2 of the sinusoidal waveform 20 connected to the first phase inverter 2, the L-shaped resistor 22, which consists of a converter 21, whose circuitry is similar to that of the converters 15 and 16 and the fixed resistor 22. The shift of the sinusoidal signal in phase within 0 to 360 is accomplished by use. a phase shifter, 23, consisting of a commutator 24 quadrants serially connected to each other, whose inputs are connected to the outputs of the first and second phase inverters 2 and 3 and the first and second operational amplifiers 11 and 12, code-voltage converters 25 and 26, and summing cascade 27. A quad switch 24, through which quadrature signals are switched from different phase outputs of phase inverters 2 and 3 and operational amplifiers 1I and 12, are designed as key electronic circuits assembled on field effect transistors. Code-to-voltage converters 25 and 26 designed to change the amplitudes of quadrature signals, according to the voltage level setting codes applied to their control inputs, are executed in the form of multi-bit resistor dividers and a bit related logical keys assembled on field effect transistors. A summing cascade 27, designed to: add quadrature signals whose amplitudes are altered by code voltage transducers 25 and 26 in a ratio specified by the codes, and produce a total phase-shifted signal at its output, is assembled according to a circuit with a common active load. The output of the summing stage 27 is connected to the input of the second attenuator 28 sinusoidal signals. a form made according to an L-shaped circuit and consisting of a code-resistance converter 29, whose circuit is similar to the circuits of converters 15 and 16 and a fixed resistor 30. By attenuator 28, the amplitude of the phase-shifted sinusoidal signal is attenuated. The outputs of the code-impedance converters 21 and 29 are connected to one of the inputs of the first and second switches, outputs 31 and 32 and ptx of the hoops are connected to the inputs of the first and second drivers 33 and 34 rectangular squares of the square wave type, each of which is executed according to the Schmidt trigger circuit. Switches 31, 32 outputs are key circuits for contactless switching of analog signals collected on field effect transistors. The outputs of the switches 31, 32 are connected to the output terminals. The outputs of the first and second formers 33, 34 square wave pulses of the type meander through the first and second attenuators 35 and 36 pulses of rectangular shape ,. L-shaped, executed according to the L-pattern, and consisting of the code 37 and 38 transducers of the converters and. stationary resistors 39-40, are connected to one of the inputs of the first and second switches 31 and 32 outputs and to the first and second inputs of the adder 4 ytpulsov, made according to the scheme with two active loads. Circuit converters 37 and 38 are similar to the circuits of the converters 15 and 16. At the same time, the outputs of the first and second shaper 33 and 34 square-wave meander pulses through the first and second differential wiring circuits 42 and 43, each of which is an L-shaped circuit of a series-connected capacitor and a parallel-connected resistor, shunted by a semiconductor diode, are connected with the inputs of the first and second formers 44 And 45 sawtooth pulses. Kazkdy of the formers 44 and 45 is made according to the fadron scheme, and their outputs are through the first and second attenuators 46 and 47 sawtooth-shaped pulses, executed according to the L-shaped scheme and consisting of code-resistance and constant 48 and 49 constants of resistors 50 and 51 , are connected to one of the inputs of the first and second switches 31 and 32 outputs and with other output terminals. Converter circuits 48 and 49 are similar to converter circuits 15 and 16. The first and second outputs of the adder 41 pulses, the purpose of which consists in stopping square-wave square-wave pulses shifted in phase, and in obtaining, at their loads, pulses of stepped form of various duration and polarity, are connected to one of the inputs of the first and second switches 31 and The 32 outputs are simultaneously connected to the inputs of the first and second limiters 52 and 53 of the polarity. Limiters 52 and 53 of the polarity are designed to convert stepped pulses into rectangular pulses of various duration and polarity. Each of the arresters 52 and 53 of the polarity is made according to an L-shaped circuit comprising a series-connected semiconductor diode and a parallel-connected resistor. The code of the first polarity limiter 52 is connected to the input of the first filtering circuit 54 and to one of the inputs of the first coma of the rototator 31 of the output, and the output of the second limiter of 53 polarity is connected to the input of the second filtering circuit 55 and one of the inputs of the second switch of the 32 output. Filter circuits 54 and 55 convert rectangular pulses into a constant voltage. Each of the filter circuits 54 and 55 is made according to a U-shaped circuit consisting of two high-capacity capacitors connected in parallel to the input and output and a constant resistor connected in series between them. The output of the first filter circuit 54 is connected to one of the inputs of the first switch 31 of the output, and the output of the second filter circuit 55 is connected to one of the inputs of the second switch 32 of the output. The control inputs of the transducer are 5, 16, 21, 29, 37, 38, 48, and 49, respectively, 13 and 14 code-capacitance 2. 5 and 2b of the code voltage, quad switch and output switch 31, and connected to register 19. memory, the input is connected to the output of a digital computer, the memory register 19 is designed to receive from the binary digital code setting of the parameter values of the generator elements and characteristics of the output signals, to store this code, to bring this code to the converters 13-16 ,, 21, 25, 26, 29, 37, 38, 48 and 49 controlled by. Shoch 18, Switch 24. , 3 and 32, and to create a determinism. nirovante; changes in the set parameters and characteristics, automatically changed by the digital code proportionally recorded in memory register 19. Register 19 of pa1-1 tees contains a set of chains of static triggers, one chain for each output control channel. The generator works as follows. In memory register 19, a binary code from a digital computer is written in the form of a corresponding sum of codes for fitting capacitors and resistances of converters 13 and 14 code-capacity 15, 16, 21, 29, 37, 38, 48 and 49 code-resistance codes setting voltage levels of code-to-voltage converters 25 and 26, control codes are controlled; key 18, switch 24 quadrants and switches 31 and 32 outputs. As a result, in the setting block 1, sinusoidal oscillations of a certain ammunition, frequencies and frequencies are excited, which are removed from the outputs of the first and second phase inverters 2 and both the first and second operational amplifiers 11 and 12 and fed to the inputs of the switch 24 quadrants, as well as from the output of the first phase inverter 2 to the input of the converter 21 code-resistance of the first attenuator of the ator 20 of sine-wave signals and to the input of the first shaper 33 square-wave pulses of the type. . At the output of the transducer 21, the code-resistance is removed from the installed amplitude of a sinusoidal forg-l signal, which is supplied. : 12 to one of the inputs of the first switch 31 outputs. At the output of the summing stage 27 of the phase shifter 23, another sinusoidal waveform is taken, shifted relative to the first by a certain phase angle. This signal is fed to the input of the second square-wave mean square pulse generator 34 and to the input of the converter 29 is the resistance of the second attenuator 28 of a sinusoidal waveform, from which output the phase-shifted sinusoidal signal is fed to one of the inputs of the second output switch 32. From the outputs of the first and second formers 33 and 34, phase-shifted square-wave square-wave pulses through the first and second attenuators 35 and 36 of the square-wave pulses are fed to the first and second inputs of the pulse adder 41 and to one of the inputs of the first and second switches 31 and 32 - exit. In addition, these pulses through the first and second differentiating circuits 42 and 43, which convert them into sharply. some impulse Positive polarity / (negative polarity pulses are short-circuited by parallel-connected semiconductor diodes), fed to the inputs of the first and second formers 44 and 45 of the sawtooth pulses, from the outputs of which phase-shifted sawtooth pulses after passing through the first and second attenuators 46 and 47 pulses Saw-shaped form is fed to one of the inputs of the first and second switches 31 and 32 outputs. On the first and second outputs of the adder 4 pulses, phase-shifted pulses of a stepped form of various duration and polarity are formed, which are fed to one of the inputs of the first and second switches 31 and 32 of the outputs and simultaneously post-connect to the input of the first and second terminators 52 and 53 polarities, at the output of which, phase-shifted pulses of a step-like form are converted into phase-shifted rectangular pulses of various duration and polarity, From the output of the first limiter 52 of polarity, rectangular pulses n Positive polarity is applied to the input, the first filter circuit 54 and one of the inputs of the first switch 31 of the output, and from the output of the second polarity limiter 53 negative-polarity pulses are fed to the input of the second filter circuit 55 and to one of the inputs of the second comminator 32 exits. The positive polarity direct voltage generated at the output of the first filter circuit 54 is applied to one of the inputs of the first switch 31 of the output, and the constant voltage negative polarity formed at the output of the second filtering circuit 55 is fed to one of the inputs of the second switch 32 of the output. Thus, in accordance with the digital code recorded in memory register 19 at the outputs of the first and second switches 31 and 32 outputs, the set amplitude and frequency are removed, the periodic low-frequency phase-shifted signals in the following combination: sinusoidal or a square-shaped form such as a square wave or a stepped form of various duration and polarity, or a rectangular-shaped form of various duration and polarity, or a saw-like shape, or any combination of the two generated oscillators m signals of various shapes. In addition, constant voltages of different magnitudes and polarities are removed from the output of the generator. In the case of using sawtooth pulses, an additional signal outputs of the sawtooth form are provided for triggering the sweeps of a two-beam oscilloscope and simultaneously issuing two control signals from the output terminals. The software generator comprising the first and second code-capacitance converters, the first and second code-resistance converters, and the code-resistance generators of the first and second sinusoidal attenuators, the first and second square attenuators, and the first and second attenuators. Sawboob-IPaz pulses, phase shifter, implemented in series with four quad switches commutator connected to each other, two code-voltage transducers and the summation of skinny cask hell, the input of which is connected to input, the code-impedance converter of the second attenuator of the sinusoidal forgation signals, the first and second square-shaped square-wave pulse generators, connected by its inputs to the input of the sinusoidal first attenuator of the sinusoidal signal and the output of the summing stage a phase shifter, and its outputs - to the inputs of the code-resistance transducers of the first and second attenuators of rectangular pulses and to the inputs of the first and second a swarm of differentiating circuits, first and second sawtooth pulse shapers connected by their inputs to the outputs of the first and second differentiating circuits, and their outputs to the inputs of code-resistance transducers of the first and second sawtooth-shaped pulse attenuators connected by their first and second inputs transducer outputs are the resistance of the first and second attenuators of rectangular pulses, the first and second polarity limiters connected by their inputs to the first and second outputs of the pulse accumulator, the first and second filter circuits connected by their inputs to the codes of the first and second polarity limiters, the first output switch connected to the converter outputs by a code-counterframe of the first attenuator of rectangular pulses, the first sawtooth attenuator of sawtooth pulses forms - with the first output of the pulse accumulator - with the output of the first limiter field. from the output of the first filter circuit, the second output switch connected by its input to the outputs of the converters, the code-resistance of the second attenuator of sine-wave signals, the second / im- attenuator (square-wave pulses, the second attenuator of pulses of a saw-tooth form - with the second output of the adder pulses - with the output of the second polarity limiter - with the output of the second iltruyuschim circuit, and the memory register.
1586029115860291
подключешшй одними из своих выходов к управл ющим входам преобразователей код-емкостьone of its own outputs to the control inputs of the code-capacitance transducers
код-сопротивление , код-напр жение, коммутатора квадрантов и коммутатора выхода, отличающийс тем, что, с целью расширени диапазона инфранизких частот, в него введены первый и второй фазоинверторы, первый и второй операционные усилители, ограничитель амплитуды и управл емый ключ, выход иервого фазоинвертора соединен со входом первого преобразовател код-сопротивление , выход которого соединен со входом первого преобразовател код-емкость и со входом первого операционного усилител , соединенного своим выходом со входом второго преобразоваеел код-сопротивление , с вьпсодом первого преобразовател код-емкость, со входом второго фазоинвертора и со входом ограничител амплитуды, подключенного своим выходом ко второму входу первого фазоинвертора , выход Второго преобразовате л код-сопротивление соединен со входом второго преобразовател . код-емкость, со входом второго опе-г рационного усилител и с выходомcode resistance, voltage code, quad switch and output switch, characterized in that, in order to expand the range of infra-low frequencies, the first and second phase inverters, the first and second operational amplifiers, the amplitude limiter and the controlled key, the output of the first the phase inverter is connected to the input of the first code-resistance converter, the output of which is connected to the input of the first code-capacitor converter and to the input of the first operational amplifier connected by its output with the input of the second transducer code-resistance, with the first code-capacitor transducer, with the second phase inverter input and with the amplitude limiter input, connected by its output to the second phase inverter second input, the second code-resistance output, connected to the second converter input. code-capacitance, with the input of the second operative amplifier and with the output
16sixteen
управл емого ключа, сигнальный вход которого подключен через резисторный делитель напр жени к источнику посто нного напр жени , а управл ющий вход подключен к одному из выходов регистра пам ти, выход второго операционного усилител соединен с выходом второго преобразовател код-емкость с первым входом первого фазоинвертора, соединенного своим выходом со входом преобразовател код-сопротивление первого аттенюатора сигналов синусоидальной формы, одновременно выходы первого и второго фазоинв.ерторов , первого и второго операционных усилителей соединены со входами коммутатора квадрантов фазовращател .control key, the signal input of which is connected via a resistor voltage divider to a constant voltage source, and the control input is connected to one of the outputs of the memory register, the output of the second operational amplifier is connected to the output of the second code-capacitor of the first inverter connected by its output to the input of the code-impedance converter of the first attenuator of sinusoidal signals, simultaneously the outputs of the first and second phase inverters, the first and second operations nnyh amplifiers are connected to the inputs of the switch quadrants phase shifter.
Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination
1,Каталог Издели радиопромьшшености . Т. 3, Радиоизмерительные приборы общего назначени , Вьт. Генераторы измерительные, НИИЭИР, М., 1973, с. 176.1, the catalog of radio products. T. 3, General Purpose Radio Gauges, High. Measuring generators, NIIEIR, M., 1973, p. 176.
2. Авторское свидетельство СССР по за вке 2678504/18-21, , 13.10.78, кл. Н 03 К 3/33,2. USSR author's certificate in application 2678504 / 18-21, 13.10.78, cl. H 03 K 3/33,