RU2010414C1 - Digital synthesizer of sinusoidal signals - Google Patents
Digital synthesizer of sinusoidal signals Download PDFInfo
- 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
Links
Landscapes
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Abstract
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)
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) |
-
1991
- 1991-03-01 RU SU4915715 patent/RU2010414C1/en active
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 |