Программируемый генератор импульсов

 

Изобретение может быть использовано как источник радиосигналов с заданными законами огибающей и фазы радиоимпульса в различных областях радиотехники и является дополнительным к а.с. № 1248029. Цель изобретения - повышение точности формирования сигнала. Программирующий генератор содержит блок 1 ввода информации , оперативные запоминающие блоки 2 и 12, цифроаналоговые преобразователи 3 и 13, блок 4 формирования адреса , аналоговый запоминающий блок 5, дешифраторы 6 и 11, распределитель 7 импульсов считывания. Кроме того, устройство включает элемент И 8, генератор 9 тактовых импульсов, ждущий мультивибратор 10, сумматор 14, вычитатель 15, аналого-цифровой преобразователь 16 и элемент 17 задержки. Введение формирователя 18 стробируюших импульсов, фильтра 19 нижних частот и усилителя 20 позволяет автоматически компенсировать динамическую нелинейность аналоговых ключей . 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 03 К 3 84

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1248029 (21) 3983520/24-21 (22) 28 ° 11,85 (46) 23.03.87. Бюл, № ll (71) Ярославский государственный университет (72) Е. Н. Новиков (53) 621.373(088.8) (54) ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение может быть использовано как источник радиосигналов с заданными законами огибающей и фазы радиоимпульса в различных областях радиотехники и является дополнительным к а.с. ¹ 1248029. Цель изобретения — повыщение точности формирования сигнала. Программирующий генерат

„„SUÄ 1298869 А 2 тор содержит блок 1 ввода информации, оперативные запоминающие блоки

2 и 12, цифроаналоговые преобразователи 3 и 13, блок 4 формирования адреса, аналоговый запоминающий блок

5, дешифраторы 6 и 11, распределитель

7 импульсов считывания. Кроме того, устройство включает элемент И 8, генератор 9 тактовых импульсов, ждущий мультивибратор 10, сумматор 14, вычитатель 15, аналого-цифровой преобразователь 16 и элемент 17 задержки.

Введение формирователя 18 стробирующих импульсов, фильтра 19 нижних частот и усилителя 20 позволяет автоматически компенсировать динамическую нелинейность аналоговых ключей. 2 ил.

t 1

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано как источник радиосигналов с заданными законами изменения огибающей и фазы радиоимпульса в различных областях радиотехники, в частности в области радиосвязи и радиолокации, и является усовершенствованием изобретения по авт, св. У 1248029.

Цель изобретения — повышение точности формирования сигнала с помощью автоматической компенсации динамичес кой нелинейности аналоговых ключей.

На фиг. 1 представлена функциональная схема программируемого генератора импульсов; на фиг. 2 — схема блока ввода информации, Программируемый генератор содержит блок ввода информации, оперативный запоминающий блок (ОЗБ) 2, информационный вход которого соединен с информационным выходом блока 1 цифра-аналоговый преобразователь (ЦАП) 3, информационный вход которог соединен с выходом ОЗБ 2, блок 4 формирования адреса, информационный вход которого соединен с информационным выходом блока 1, первый выход синхронизации блока 1 подключен к входу записи ОЗБ 2, второй выход синхронизации подключен к стробируюшему входу блока 4, третий выход синхронизации блока 1 соединен со счетным входом блока 4, адресный выход которого подключен к адресным входам ОЗБ 2, аналоговый запоминающи блок (АЗБ) 5, адресные входы регенерации которого подключены к выходам дешифратора 6 адреса регенерации, входы которого подключены к соответствующим выходам блока 4, выход АЗБ является выходом устройства, распределитель 7 импульсов считывания, адресные выходы которого соединены с соответствующими адресными входами

АЗБ 5, элемент И 8, первый вход которого подключен к генератору 9 тактовых импульсов, а выход — к первому входу синхронизации распределителя 7, ждущий мультивибратор 10, выход которого подключен к второму входу элемента И 8 и к второму входу синхронизации распределителя 7, вход ждущего мультивибратора 10 подключен к выходу дешифратора 11, информационные входы которого соединены с адресными выходами распределителя 7, 298869 2

Генератор содержит также второй

ОЗБ 12, адресные входы которого подключены к адресным входам ОЗБ 2, причем выходы второго ОЗБ 12 подключены к информационным входам второго

ЦАП 13, выход которого соединен с вторым входом сумматора 14, первый вход которого подключен к выходу

ЦАП 3,. выход сумматора 14 соединен

fP с информационным входом АЗБ 5, вычитатель 15, первый вход которого соединен с выходом ЦАП 3, выход вычитателя !5 подключен к аналоговому входу аналого-цифрового преобразоf5 вателя (АЦП) 16, цифровой выход и выход синхронизации которого подключены соответственно к цифроаналоговому входу и входу записи ОЗБ 12, вход синхронизации АЦП 16 соединен

20 через элемент 17 задержки с первым выходом синхронизации блока 1, выход управления которого соединен с третьим входом элемента И 8 и управляющим входом ЦАП 13, к информао ционному выходу блока 1 подключен также информационный вход распределителя 7 импульсов считывания, третий вход синхронизации которого соединен с вторым выходом синхронизации

30 блока 1, Формирователь 18 стробирующих импульсов входом подключен к генератору 9 тактовых импульсов, а выходом — к четвертому входу синхрони3 зации распределителя 7, причем управляющий вход формирователя IS соей динен с управляющим выходом блока 1, фильтр 19 нижних частот соединен выходом с входом усилителя 20, выход котороЩ го поступает на второй вход вычитателя 15, а вход фильтра 19 подключен

5 к выходу АЗБ 5.

Блок 1 ввода информации управляет режимами работы устройства и может

15 состоять (фиг. 2) из цифровой вычислительной машины 3ВМ 21, позволяющей обеспечить запись кода, соответствующего значению сигнала S(t) в ОЗБ 2 или требующемуся адресу установки

5р блока 4, а также генерацию периодической последовательности импульсов с третьего выхода синхронизации, дешифратора 22, соединенного информационными входами с шиной управления

gg ЭВМ 21, выходы дешифратора 22 являются выходами синхронизации блока I элемента ИЛИ 23,подключенного входами к выходам дешифратора 22, причем его выход соединен с входом синхроимпуль3 12 са периферии (СИП) ЭВМ 21, через элемент 24 задержки выход ЭВМ 21 подключен к стробирующему входу дешифратора 22, первый выход которого через элемент 25 задержки соединен с одним из входов элемента ИЛИ 23, Информационный выход ЭВМ 21 является информационным выходом блока 1, первый разряд шины УПР ЭВМ 21 является выходом управления блока l°.

Блок 4 может состоять из двух двоичных 4-разрядных счетчиков с предустановкой состояния. Блок АЗБ 5 может быть реализован в виде параллельно подключенных п устройств выборки запоминания с токовыми ключами на выходе.

Распределитель 7 импульсов считывания может состоять иэ схемы формирователя адреса считывания и дешифратора адреса, соединенных последовательно.

Генератор работает следующим образом.

Имеются два режима работы: записи-корректировки и считывания.регенерации. Режим задается блоком 1

В режиме записи-корректировки

ЭВМ 21 управляет режимом записи-корректировки генератора, устанавливает нужный код адреса и вводит по этому адресу в ОЗБ 2 нужную информацию, а затем запускает работу АЦП 16 для преобразования ошибки в цифровой код и записи его в ОЗБ 12. На информационном выходе блока 1 выставляется код адреса ячейки ОЗБ 2, при этом программным путем на линии связи

УПР ЭВМ 21 выставляется информация

00000001 (двоичная), затем ЭВМ 21 выдает импульс ВВ, который дешифрируется, прохОдит на второй выход синхронизации блока 1 и записывает информацию в блок 4 и распределитель

7.

После этого ЭВМ 21 на линии Х выставляет необходимую информацию в двоичном коде для записи в ОЗБ 2, соответствующую мгновенному значению сигнала Б(с), при этом программным путем на линии УПР выставляется информация 00000000 и импульс

ВВ ЭВМ 21 проходит на первый выход синхронизации блока 1 и записывает код в соответствующую ячейку ОЗБ 2.

На выходе управления блока 1 уровень логического нуля, что запрещает прохождение импульсов с генератора 9 через элемент И 8 на первый вход

98869 4 синхронизации (счетный вход) распределителя 7.

Одновременно при записи кода адреса ячейки в блок 4 происходит запись кода адреса в распределитель

7, тем самым на выходе АЗБ 5 выбирается соответствующая ячейка АЗБ 5.

Логический нуль на управляющем выходе блока 1 открывает выход формирователя 18, с выхода которого импульсы со скважностью, равной количеству ячеек, стробируют распределитель 7, в результате чего аналоговый ключ соответствующей ячейки памяти в АЗБ 5 работает в реальном динамическом режиме и с выхода АЗБ 5 идет последовательность униполярных импульсов амплитуды Е, которая с помощью фильтра 19 и усилителя 20

2р выделяется для сравнения с эталонным уровнем с ЦАП 3, так как адрес на

ОЗБ 2 н дешифраторе 6 одинаковый.

Логический нуль на управляющем входе UAII 13 приводит к тому, что

25 с выхода ЦАП 13 идет нулевой уровень сигнала, т ° е. сумматор 14 работает на проход, соединяя выход ЦАП 3 с аналоговым входом АЗБ 5. При появлении аналогового уровня сигнала на входе вычитателя 15 происходит определение разницы между эталонным уровнем с ЦАП 3 и преобразованным с какой-то динамической нелинейностью уровнем с АЗБ 5. Эта ошибка должна преобразовываться в цифровой код.

Для этого импульс с первого выхода синхронизации блока 1, которым произошла запись информации в ОЗБ 2, задержанный на время 7, в элементе

17 задержки, больше времени установления адреса в блоках 4, 6 и 7, времени преобразования в UAII 3, в

АЗБ 5 и фильтре 19, а вычитатель 15 запускает работу АЦП 16, который через время 1 выставляет на информационном выходе код ошибки, а на выходе синхронизации — импульс для записи информации в ОЗБ 12, после чего происходит запись кода ошибки соответствующей (первой) ячейки

АЗБ 5 в ОЗБ 12.

Импульс с первого выхода блока 1 г r задерживается на время з=,+ элементом 24 задержки в блоке 1 и приходит на вход СИП ЭВМ 21 через время, когда код ошибки записался в

ОЗБ 12, и ЭВМ 21 может выставлять код следующего адреса ячейки (второго) и записывать информацию об

869

5 1298 уровне сигнала в ОЗБ 2 и уровне ошибки в ОЗБ 12, Этот процесс повторяется до заполнения всего объема ОЗБ 2 и ОЗБ 12.

Для установки режима считывания- 5 регенерации ЭВМ 21 на информационном выходе блока 1, т.е, на линии Х, выставляет "О" и на линии УПР информацию 0000001!, импульс ВВ дешифрируется и проходит на третий выход 10 синхронизации блока .1. Так как СИП через время задержки приходит в

ЭВМ 21, то на третьем выходе синхронизации присутствует периодическая последовательность импульсов с !5 периодом, равным времени задержки плюс длительность импульса ВВ. Эта последовательность меняет состояние на адресном выходе блока 4 °

Периодическая последовательность. 20 импульсов периодически меняет адрес в блоке 4, что позволяет последовательно опрашивать весь объем ОЗБ 2 и

ОЗБ 12 с последующим преобразованием кодов в мгновенные значения сигнала с помощью ЦАП 3 и ЦАП 13 ° Период следования импульсов с третьего выхода блока 1, умноженный на количество ячеек ОЗБ 2, определяет время регенерации, на выходе ЦАП 3 и ЦАП 13 30 в режиме регенерации присутствуют сигналы, период которых равен периоду регенерации. Рассмотрим более подробно процесс регенерации, Пусть на выходе блока 4 имеется код адреса нулевой ячейки ОЗБ 2, тогда с выхода ЦАП 3 идет мгновенное значение сигнала, причем это мгновенное значение и адрес сохраняются,пока не придет следующий импульс с тре- 40 тьего выхода синхронизации блока 1,, При этом, так как адресные входы

ОЗБ 12 соединены с адресными входами

ОЗБ 2, то с выхода ЦАП 13 идет уровень ошибки соответствующей (нулевой) 45 ячейки АЗБ 5, А так как на управляющем входе ЦАП 13 логическая "1" (на шине УПР 00000011), то эти два аналоговых сигнала суммируются в сумматоре 14 и поступают на аналоговый 50 вход АЗБ 5. Вследствие того, что ошибка уровня анализируется при записи в АЦП 16 со знаком, то сложение уровней устраняет динамическую нелинейность аналогового ключа соответствующей (нулевой) ячейки АЗБ 5.

Дешифратор 6 подключает аналоговый вход нулевой ячейки АЗБ 5 к выходу сумматора 14 т,е. происходит запись мгновенного значения скорректированного сигнала в АЗБ 5 °

Следующий цикл записи через время регенерации является регенерируюшим, После прихода следующего импульса с третьего выхода синхронизации блока 1 на выходе рлока 4 появляется адрес первой ячейки ОЗБ 2 и ОЗБ 12 и с помощью дешифратора 6 происходит запись-регенерация мгновенного значения скорректированного сигнала в первую ячейку АЗБ 5. Этот процесс повторяется периодически с периодом регенерации. Таким образом, в АЗБ 5 хранятся-регенерируются все мгновенные значения скорректированного сигнала °

Для того, чтобы восстановить этот сигнал с требуемым периодом, служит система считывания с АЗБ 5, состоящая из распределителя 7, элемента

И 8, генератора 9, мультивибратора

I0 и дешифратора 11. Эта система работает следующим образом. Процесс считывания информации, записанной в АЗБ 5, происходит путем последовательного подключения соответствующих ячеек памяти к выходу АЗБ 5 с помощью распределителя 7 импульсов считывания от нулевого адреса до максимального, Смена адреса распределителя 7 и, соответственно, ячейки

АЗБ 5 происходит по приходу тактового импульса от генератора 9 через элемент И 8. По достижении распределителем 7 максимального адреса на выходе дешифратора ll формируется импульс напряжения, который запускает мультивибратор 10, запирающий элемент И 8 так, что тактовые импульсы с генератора 9 не поступают на первый вход синхронизации распределителя 7 и с выхода АЗБ 5 идет уровень последней ячейки, который должен быть нулевым, так как во время паузы сигнал отсутствует.

Изменяя длительность импульса мультивибратора 10, можно легко менять скважность импульсов. Окончание импульса открывает элемент И 8, и этот фронт сбрасывает распределитель 7 в начальный адрес. В процессе считывания-регенерации на выходе управления блока 1 уровень логической единицы, что запрещает дополнительное стробирование распределителя 7 по его четвертому входу синхронизации, так как с выхода формирова7 1298869 8 теля 18 идет постоянный уровень, от- и последовательно соединенные фильтр крывающий выходные каскады распре- нижних частот и усилитель, которые делителя 7, включены между выходом аналогового запоминающего блока и вторым входом

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я вычитателя, а вход формирователя стробирующих импульсов подключен к

Программируемый генератор импуль- выходу генератора тактовых импульсов по авт. св. Ф 1248029, о т.л и - сов, выход формирователя стробируюч а ю шийся тем, что, с целью щих импульсов соединен с третьим повышения точности, в него введены 10 входом распределителя импульсов счиформирователь стробирующих импульсов тывания.

Х. Сидр; 1 х. сидр.8 х. синхр.3 Риг.2

Составитель В. Чижов

Редактор В. Петраш Техред А.Кравчук Корректор Л. Пилипенко

Заказ 2246 Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4