Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2010414C1 - Digital synthesizer of sinusoidal signals - Google Patents

Digital synthesizer of sinusoidal signals Download PDF

Info

Publication number
RU2010414C1
RU2010414C1 SU4915715A RU2010414C1 RU 2010414 C1 RU2010414 C1 RU 2010414C1 SU 4915715 A SU4915715 A SU 4915715A RU 2010414 C1 RU2010414 C1 RU 2010414C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
digital
switch
signals
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Г. Старков
Original Assignee
Научно-производственное объединение автоматики
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-производственное объединение автоматики filed Critical Научно-производственное объединение автоматики
Priority to SU4915715 priority Critical patent/RU2010414C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2010414C1 publication Critical patent/RU2010414C1/en

Links

Landscapes

  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering. SUBSTANCE: digital synthesizer of sinusoidal signals has variable frequency generator, fixed frequency generator, change-over switch, first and second formers of controlling signals, unit of control over direction of count, reversible counter, buffer amplifier, permanent storage, digital-to-analog converter, polarity change-over switch, controlled low-pass filter, comparator and D flip-flop. D input of flip-flop is connected to its inversion output. EFFECT: increased reliability thanks to expulsion of some elements and to decrease of some functional couplings. 2 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования электрических сигналов синусоидальной формы с произвольно меняющейся или качающейся частотой. The invention relates to radio engineering and can be used to generate electrical signals of a sinusoidal shape with an arbitrarily changing or oscillating frequency.

Известен цифровой синтезатор частоты с частотной модуляцией, содержащий ключи, интегрирующие фильтры, фильтр нижних частот, перестраиваемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, коммутаторы, фазовый детектор, источник модулированного сигнала, управляемые аттенюаторы, блок смещения напряжения, интегратор, фазовый модулятор, компараторы, элемент ИЛИ, блок управления, опорный генератор, элемент задержки, блок установки частоты и генератор стандартного напряжения [1] . Known digital frequency synthesizer with frequency modulation, containing keys, integrating filters, low-pass filter, tunable generator, frequency divider with variable division coefficient, switches, phase detector, modulated signal source, controlled attenuators, voltage bias unit, integrator, phase modulator, comparators , OR element, control unit, reference generator, delay element, frequency setting unit and standard voltage generator [1].

Недостаток данного устройства является большая сложность исполнения, что приводит к снижению надежности безотказной работы. The disadvantage of this device is the great complexity of execution, which leads to a decrease in the reliability of uptime.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является цифровой синтезатор синусоидальных сигналов, содержащий последовательно соединенные генератор переменной частоты, переключатель, блок управления направлениeм счета, реверсивный счетчик, буферный усилитель, блок постоянной памяти, цифроаналоговый преобразователь, переключатель полярности и фильтр нижних частот, генератор фиксированной частоты, выход которого соединен с другим входом переключателя, счетный триггер, первый и второй формирователи управляющих сигналов, вход счетного триггера соединен с входом реверсивного счетчика, тактовый вход и выход заема которого соединены соответственно с выходом переключателя и другим входом блока управления направлением счета, вход второго формирователя управляющих сигналов соединен с выходом переключателя, вход управления которого соединен с выходом первого формирователя управляющих сигналов, выход второго формирователя управляющих сигналов соединен с управляющим входом управляемого фильтра нижних частот, компаратор, первый вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, и D-триггер, выход которого соединен с входом управления переключателя полярности, при этом второй вход компаратора подключен к общей шине, а С- и D-входы D-триггера соединены с выходами соответственно компаратора и счетного триггера [2] . Closest to the proposed technical essence is a digital sinusoidal signal synthesizer containing a series-connected variable frequency generator, a switch, a direction control unit, a reversible counter, a buffer amplifier, a constant memory unit, a digital-to-analog converter, a polarity switch and a low-pass filter, a fixed-frequency generator the output of which is connected to another switch input, a counting trigger, the first and second control signal conditioners, the input of the counting trigger is connected to the input of the reversible counter, the clock input and output of the loan of which are connected respectively to the output of the switch and the other input of the counting direction control unit, the input of the second driver of control signals is connected to the output of the switch, the control input of which is connected to the output of the first driver of control signals, output the second driver of the control signals is connected to the control input of the managed low-pass filter, a comparator, the first input of which is connected to the output the digital-to-analog converter, and a D-trigger, the output of which is connected to the control input of the polarity switch, while the second input of the comparator is connected to a common bus, and the C- and D-inputs of the D-trigger are connected to the outputs of the comparator and counting trigger, respectively [2].

Недостатком данного синтезатора также является большое количество элементов и связей между ними, что приводит к снижению надежности безотказной работы устройства. The disadvantage of this synthesizer is also a large number of elements and the connections between them, which leads to a decrease in the reliability of the failure-free operation of the device.

Цель изобретения - повышение надежности путем исключения некоторых элементов и уменьшения числа функциональных связей. The purpose of the invention is to increase reliability by eliminating certain elements and reducing the number of functional relationships.

На фиг. 1 представлена функциональная электрическая схема цифрового синтезатора синусоидальных сигналов; на фиг. 2 - временные диаграммы работы. In FIG. 1 shows a functional circuit diagram of a digital synthesizer of sinusoidal signals; in FIG. 2 - time diagrams of work.

Цифровой синтезатор синусоидальных сигналов содержит генератор 1 переменной частоты, генератор 2 фиксированной частоты, переключатель 3, первый формирователь 4 управляющих сигналов, блок 5 управления направлением счета, реверсивный счетчик 6, второй формирователь 7 управляющих сигналов, буферный усилитель 8, блок 9 постоянной памяти, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 10, переключатель 11 полярности, управляемый фильтр нижних частот (ФНЧ) 12, компаратор 13, D-триггер 14. The digital sinusoidal signal synthesizer contains a variable frequency generator 1, a fixed frequency generator 2, a switch 3, a first driver 4 of the control signals, a unit 5 for controlling the direction of counting, a counter 6, a second driver for 7 control signals, a buffer amplifier 8, a block 9 of constant memory, digital-to-analog a converter (DAC) 10, a polarity switch 11, a controlled low-pass filter (LPF) 12, a comparator 13, a D-trigger 14.

Цифровой синтезатор синусоидальных сигналов работает следующим образом. Генератор 1 имеет в своем составе автоколебательный генератор пилообразного напряжения и последовательно с ним соединенный генератор, управляемый напряжением (на чертеже не показаны). На выходе генератора 1 присутствует сигнал с периодически плавно изменяющейся частотой. На выходе генератора 2 присутствует сигнал с фиксированной частотой. Оба сигнала поступают на переключатель 3, который пропускает импульсы либо с генератора 1, либо с генератора 2. Эти импульсы подаются на входы блока 5 управления направлением счета, вырабатывающего сигналы суммирования-вычитания реверсивного счетчика 6, а также на входы реверсивного счетчика 6 и второго формирователя 7 управляющих сигналов. Блок 5 управления направлением счета определяет режим работы реверсивного счетчика 6 следующим образом. В первой четверти периода сигнала реверсивный счетчик 6 работает в режиме сложения, во второй четверти - в режиме вычитания, в третьей - в режиме сложения, в четвертой - в режиме вычитания. Серия адресов, вырабатываемая реверсивным счетчиком 6, поступает через буферный усилитель 8, который служит для преобразования уровней сигналов, а также при необходимости для увеличения нагрузочной способности реверсивного счетчика, на блок 9 постоянной памяти. В блоке 9 постоянной памяти предварительно записаны двоичные кодовые комбинации, соответствующие дискретным значениям функции синус в первом квадранте, т. е. между фазовыми углами отθ1 = 0о до θ2= 90о. В соответствии с поступающими адресами, блок 9 постоянной памяти в первой и третьей четвертях периода выдает на ЦАП 10 двоичные коды значений функции синус от θ1 = 0о до θ2 = 90о, а во второй и четвертой четвертях периода выдает на ЦАП 10, который является однополярным, двоичные коды значений функции синус от θ1 = 0о до θ2 = 90о, а во второй и четвертой четвертях периода от θ2 = 90о до θ1 = 0о таким образом, за полный период на вход переключателя полярности 11 и на вход компаратора 13 с выхода ЦАП 10 (фиг. 2а - поступают две однополярные полуволны фиксации синус). Компаратор 13 (фиг. 2б) по нулевому значению функции на его первом входе вырабатывает сигнал синхронизации, по которому происходит переключение триггера 14 (фиг. 2в, г), выходной сигнал которого управляет переключением полярности с помощью переключателя 11 полярности, в моменты перехода функции через ноль (фиг. 2д). Управляемый ФНЧ 12 управляется вторым формирователем 7. Первый формирователь 4 формирует импульс, длительность которого равна сумме задержек сигнала на реверсивном счетчике 6, буферном усилителе 8 и блоке 9 постоянной памяти, чтобы обеспечить синхронность работы управляемого ФНЧ 12 с изменением кода на входе ЦАП 10. Второй формирователь 7 по заднему фронту импульса, поступающего с первого формирователя 4, формирует импульс, длительность которого равна длительности переходного процесса, протекающего в ЦАП 10. Таким образом, управляемый ФНЧ 12, управляемый вторым формирователем 7, работающим синхронно с изменением кода на выходе ЦАП 10, устраняет нежелательные переходные процессы и вносит минимальные искажения в выходной сигнал.A digital synthesizer of sinusoidal signals works as follows. Generator 1 includes a self-oscillating sawtooth voltage generator and a voltage-controlled generator (not shown) in series with it. At the output of the generator 1 there is a signal with a periodically smoothly changing frequency. At the output of the generator 2 there is a signal with a fixed frequency. Both signals are fed to switch 3, which transmits pulses from either generator 1 or generator 2. These pulses are fed to the inputs of the counting direction control unit 5, which generates the summing-subtracting signals of the reversing counter 6, as well as the inputs of the reversing counter 6 and the second shaper 7 control signals. Unit 5 controls the direction of the account determines the operating mode of the reversible counter 6 as follows. In the first quarter of the signal period, the reverse counter 6 operates in the addition mode, in the second quarter in the subtraction mode, in the third in the addition mode, in the fourth in the subtraction mode. A series of addresses generated by the reversible counter 6, enters through the buffer amplifier 8, which serves to convert signal levels, and also, if necessary, to increase the load capacity of the reversible counter, to block 9 of permanent memory. In permanent memory unit 9 previously recorded binary codewords corresponding discrete values of a sine function in the first quadrant, ie. E. Between the phase angles otθ 1 = 0 ° to θ 2 = 90 °. In accordance with the incoming addresses, the read-only memory unit 9 in the first and third quarters of the period issues binary codes of the sine function values from θ 1 = 0 о to θ 2 = 90 о in the DAC 10, and in the second and fourth quarters of the period it issues to the DAC 10, which is unipolar, the binary codes of the values of the sine function are from θ 1 = 0 о to θ 2 = 90 о , and in the second and fourth quarters of the period from θ 2 = 90 о to θ 1 = 0 о in such a way, for a full period to the switch input polarity 11 and the input of the comparator 13 from the output of the DAC 10 (Fig. 2A - two unipolar fixation half-waves with nous). The comparator 13 (Fig. 2b), by the zero value of the function at its first input, generates a synchronization signal, according to which the trigger 14 is switched (Fig. 2c, d), the output signal of which controls the polarity switching using the polarity switch 11, at the moments when the function passes through zero (Fig. 2e). Managed low-pass filter 12 is controlled by the second shaper 7. The first shaper 4 generates a pulse whose duration is equal to the sum of the signal delays on the reverse counter 6, buffer amplifier 8 and constant memory unit 9, to ensure synchronized operation of the controlled low-pass filter 12 with a change in the code at the input of the DAC 10. Second the driver 7 on the trailing edge of the pulse coming from the first driver 4, generates a pulse whose duration is equal to the duration of the transition process occurring in the DAC 10. Thus, controlled by the low-pass filter 12, unitary enterprise The second driver 7, which works simultaneously with changing the code at the output of the DAC 10, eliminates undesirable transients and introduces minimal distortion into the output signal.

Таким образом, повышается надежность безотказной работы вследствие уменьшения числа элементов и уменьшения числа функциональных связей. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1543544, кл. Н 03 L 7/16, 1990. Thus, the reliability of uptime is increased due to a decrease in the number of elements and a decrease in the number of functional connections. (56) 1. USSR author's certificate N 1543544, cl. H 03 L 7/16, 1990.

2. Авторское свидетельство СССР N 1596427, кл. Н 03 В 19/00, 1988. 2. Copyright certificate of the USSR N 1596427, cl. H 03, 19/00, 1988.

Claims (1)

ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР СИНУСОИДАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ , содеpжащий последовательно соединенные генеpатоp пеpеменной частоты, пеpеключатель, блок упpавления напpавлением счета, pевеpсивный счетчик, буфеpный усилитель, блок постоянной памяти, цифpоаналоговый пpеобpазователь, пеpеключатель поляpности и упpавляемый фильтp нижних частот, а также компаpатоp, D-тpиггеp, генеpатоp фиксиpованной частоты, выход котоpого соединен с дpугим входом пеpеключателя, пеpвый и втоpой фоpмиpователи упpавляющих сигналов, пpичем тактовый вход и выход заема pевеpсивного счетчика соединены соответственно с выходом пеpеключателя и дpугим входом блока упpавления напpавлением счета, вход втоpого фоpмиpователя упpавляющих сигналов соединен с выходом пеpеключателя, вход упpавления котоpого соединен с выходом пеpвого фоpмиpователя упpавляющих сигналов, выход втоpого фоpмиpователя упpавляющих сигналов соединен с упpавляющим входом упpавляемого фильтpа нижних частот, пеpвый вход компаpатоpа соединен с выходом цифpоаналогового пpеобpазователя, пpямой выход D-тpиггеpа соединен с входом упpавления пеpеключателя поляpности, втоpой вход компаpатоpа подключен к общей шине, а выход компаpатоpа соединен с C-входом D-тpиггеpа, отличающийся тем, что D-вход D-тpиггеpа соединен с его инвеpсным выходом. DIGITAL SYNTHESIS OF SINUSOIDAL SIGNALS, containing serially connected variable-frequency generator, switch, counter-control unit, reversible counter, buffer amplifier, read-only memory block, digital-to-analog converter, and digital-to-frequency converter, frequency, the output of which is connected to the other input of the switch, the first and second formers of control signals, including the clock input and output of the loan of the reversible counter with respectively, with the output of the switch and the other input of the control unit of the counting direction, the input of the second driver of the control signals is connected to the output of the switch, the input of the control of which is connected to the output of the first driver of the control signals, the output of the second the comparator is connected to the output of the digital-to-analog converter, the direct output of the D-trigger is connected to the control input of the polarity switch, the second input ompapatopa connected to the common bus and an output connected to kompapatopa C-input of D-tpiggepa, characterized in that the D-input of D-tpiggepa invepsnym connected to its output.
SU4915715 1991-03-01 1991-03-01 Digital synthesizer of sinusoidal signals RU2010414C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4915715 RU2010414C1 (en) 1991-03-01 1991-03-01 Digital synthesizer of sinusoidal signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4915715 RU2010414C1 (en) 1991-03-01 1991-03-01 Digital synthesizer of sinusoidal signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2010414C1 true RU2010414C1 (en) 1994-03-30

Family

ID=21563005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4915715 RU2010414C1 (en) 1991-03-01 1991-03-01 Digital synthesizer of sinusoidal signals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2010414C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1054232A (en) Phase detector having a 360.degree. linear range for periodic and aperiodic input pulse streams
US4368439A (en) Frequency shift keying system
US5091841A (en) Procedure for the control of frequency converter and rectifier/inverter bridges, and a modulator unit designed for implementing the procedure
JPH01235877A (en) Digital phase/frequency detector
JPH0685633B2 (en) Pole switch firing control circuit
RU2010414C1 (en) Digital synthesizer of sinusoidal signals
US4547751A (en) System for frequency modulation
SU1596427A1 (en) Digital synthesizer of sine signals
SU1460768A1 (en) Program-control generator of sine pulses
SU1021013A1 (en) Frequency-phase-modulated signal shaper
SU1195466A1 (en) Clock frequency synthesizer
SU1506550A2 (en) Digital frequency synthesizer
SU752186A1 (en) Phase shifter
RU1771068C (en) Digital frequency synthesizer with frequency modulation
SU1451830A1 (en) Program-controlled sine-wave oscillator
JPS6354823A (en) Pll circuit
SU1617652A1 (en) Digital frequency modulator
JPS5887916A (en) Digital-to-analog converter
SU1390811A1 (en) Modulator of double phase-shift keying signals
JPS6333908A (en) Variable phase shifter
SU1564590A1 (en) Apparatus for controlling rotational speed of d.c. electric motor
JPH04328933A (en) Four-phase modulation circuit
SU1392628A1 (en) Phase telegraphy signal modulator
SU1713081A1 (en) Frequency-modulated signal shaper
SU1336265A1 (en) Digital frequency modulator