CS246163B1

CS246163B1 - Wiring to generate a tunable harmonic signal

Info

Publication number: CS246163B1
Application number: CS732384A
Authority: CS
Inventors: Jiri Voboril
Original assignee: Jiri Voboril
Priority date: 1984-09-28
Filing date: 1984-09-28
Publication date: 1986-10-16

Abstract

Řešení se týká zapojení pro generování přeladitelného harmonického signálu s rychlou indikací kmitočtu v číslicové formě, který je možno s výhodou tam, kde je zapotřebí přesně indikovat kmitočet budí' čího generátoru v krátkém časovém intervalu. Podstata řeSení spočívá v tom, že zdroj ovládacího napětí je výstupem připojen na vjtup napětím řízeného generátoru, zároveň na vstup zesilovače a současně na první vstup přepínače. Výstup napětím řízeného generátoru je připgjen na vstup děličky kmitočtu a zároveň na vstup čítače. Výstup děličky kmitočtu je připojen na druhý vstup přepínače na jehož třetí vstup je připojen výstup ze zesilovače. Výstup z přepínače je připojen na vstup integrátoru, jehož výstup je spojen přes tvarovací obvod na výstupní svorku.The present invention relates to a circuit for generating a tunable harmonic signal with a fast frequency indication in digital form, which is advantageous where it is necessary to accurately indicate the excitation generator frequency within a short period of time. The essence of the solution lies in the fact that the control voltage source is connected to the output of a voltage controlled generator, simultaneously to the input of the amplifier and simultaneously to the first input of the switch. The voltage-controlled generator output is coupled to the frequency divider input and to the counter input. The frequency divider output is connected to the second input of the switch to whose third input the amplifier output is connected. The output of the switch is connected to the input of the integrator, the output of which is connected via a forming circuit to the output terminal.

Description

Vynález se týká zapojení pro generování přeladitelného harmonického signálu s rychlou Indikací kmitočtu v číslicové formě, který je možno s výhodou použit tam, kde je zapotřebí přesně indikovat kmitočet budicího generátoru v krátkém časovém intervalu.The invention relates to a circuit for generating a tunable harmonic signal with a fast frequency indication in digital form, which can advantageously be used where it is necessary to accurately indicate the frequency of the excitation generator in a short period of time.

Při různých mechanických zkouěkéch za použití elektromechanických systémů je zapotřebí určovat s vysokou přesností budicí frekvenci systému. Běžný způsob měření kmitoč tu čítáním nevyhovuje, protože k dostatečně přesnému odečtení je zapotřebí značně dlouhá doba. Například ke stanovení budicího kmitočtu 5 Hz s přesností na tři desetinná místa je zapotřebí 1 000 sekund. Problém je možno řeěit pomocí generátorů, které pracují na modulačním principu, kde se provádí čítání na podstatě vyěěích kmitočtech, ze kterých se budící signál získává směěováním. Nevýhoda těchto systémů spočívá v nízké frekvenční stabilitě vytvářených budicích signálů. Je také známý systém ve kterém se společně elektrickým signálem ovládá obvod ladících prvků oscilátoru a obvod integrační konstanty integrátoru a tak se může vytvořit požadovaný signál generovaný. Nevýhoda tohoto způsobu tvorby budícího signálu spočívá v tom, že je nutno vytvořit určitou souvislost mezi ovládacím napětím potřebným pro ovládání oscilátoru a napětím pro ovládání integrační konstanty.In various mechanical tests using electromechanical systems, the excitation frequency of the system needs to be determined with high accuracy. The conventional way of measuring frequency is not satisfactory, since a sufficiently long time is required to obtain a sufficiently accurate reading. For example, 1,000 seconds is required to determine the 5 Hz excitation frequency to three decimal places. The problem can be solved by generators which operate on the modulation principle, where the counting is performed at substantially higher frequencies from which the excitation signal is obtained by mixing. The disadvantage of these systems lies in the low frequency stability of the generated excitation signals. Also known is a system in which the circuit of the tuning elements of the oscillator and the circuit of the integrator constant of the integrator are controlled together by an electrical signal, and so the desired signal generated can be generated. The disadvantage of this method of generating the excitation signal is that it is necessary to establish a certain relationship between the control voltage needed to control the oscillator and the voltage to control the integration constant.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zapojení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zdroj ovládacího napětí je výstupem připojen na vstup napětím řízeného generátoru, zároveň na vstup zesilovače a současně na první vstup přepínače. Výstup napětím řízeného generátoru je připojen na vstup děličky kmitočtu a zároveň na vstup čítače. Výstup z děličky kmitočtu je připojen na druhý vstup přepínače na jehož kmitočtu je připojen na druhý vstup přepínače na jehož třetí vstup je připojen výstup zé zesilovače. Výstup z přepínače je připojen na vstup integrátoru, jehož výstup je spojen přes tvarovací obvod na výstupní svorku.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the circuit according to the invention, which is characterized in that the control voltage source is connected to the input of the voltage-controlled generator, to the amplifier input and to the first input of the switch. The output of the voltage-controlled generator is connected to the input of the frequency divider as well as to the counter input. The output of the frequency divider is connected to the second input of the switch at whose frequency it is connected to the second input of the switch to whose third input the output of the amplifier is connected. The output of the switch is connected to the input of the integrator, whose output is connected through the forming circuit to the output terminal.

Nového vySSího účinku je dosaženo tím, že je možno vytvořit velmi stabilní signál s vysokou rozliěovací schopností a s číslicovou indikací generovaného kmitočtu v krátkém časovém intervalu, přičemž je dosaženo jednoduché závislosti frekvence na ovládacím napětí. Nový a vySSí účinek spočívá v tom, že systém lze velmi jednoduchým způsobem realizovat. 'A new higher effect is achieved by providing a very stable signal with a high resolution and a digital indication of the generated frequency in a short period of time, while achieving a simple frequency dependence on the control voltage. A new and enhanced effect is that the system can be implemented in a very simple way. '

Na připojených výkresech jsou znázorněny příklady zapojení pro generování přeladitelného signálu s rychlou indikaci kmitočtu v číslicové formě, kde na obr. 1 je zápoje ní základního systému pro generování kmitočtu a na obr. 2 je zapojení systému pro generováni kmitočtů s druhým výstupem s požadovaným fázovým posuvem.The accompanying drawings show examples of circuitry for generating a tunable signal with a fast frequency indication in digital form, in which Fig. 1 shows the connection of the basic frequency generation system and Fig. 2 shows the connection of the second generation frequency output system with the required phase shift. .

Zapojeni sestává ze zdroje £ ovládacího napětí (obr. 1), který je svým výstupem při pojen na vstup napětím řízeného generátoru 2, zároveň na vstup zesilovače 2 a současně na první vstup přepínače 6. Výstup napětím řízeného generátoru 2 je připojen na vstup děličky £ kmitočtu a zároveň na vstup čítače £. Výstup z děličky £ kmitočtu je připojen na druhý vstup přepínače 6 na jehož třetí vstup je připojen výstup ze zesilovače Výstup z přepínače 6 3® připojen na vstup integrátoru 2 jehož výstup je spojen přes tvarovací obvod 8 na výstupní svorku 2· Provádíme-li, v systému znázorněném na obr. 1 , signál ze zdroje £ ovládacího napětí na napětím řízený generátor 2 mění se v závislosti na velikosti tohoto napětí kmitočet výstupního signálu, který může být obdélníkového charakteru. Snadno lze dosáhnout lineární závislosti frekvenče výstupního signálu na ovládacím napětí například obvodem používaným pro analogo-digitální převodníky. Kmitočet výstupního signálu lze indikovat čítačem ji· Výstupní signál z generátoru je ještě přiváděn do děličky £ kmitočtu, kde je podle požadavku vydělen v požadovaném poměru. Takto upravený signál ovládá přepínač 6, který na svůj výstup přepíná bu3 vstupní signál ze zdroje 1_ ovládacího napětí, nebo výstupní signál ze zesilovače £, který má opačnou hodnotu než signál ze zdroje £ ovládacího napětí. Na výstupu integrátoru 2 j® nepětí trojúhelníkového charakteru, jehož kmitočet je řízen signálem z děličky kmitočtu. Po jeho zpracování tvarovacím obvodem 8 je vytvořen signál sinusového charakteru, který je přiváděn na výstupní svorku £.The circuit consists of a control voltage source 6 (FIG. 1), which is connected to the input of the voltage-controlled generator 2, to the input of the amplifier 2 and to the first input of the switch 6. at the same time as the input of the counter £. The output of the frequency divider 6 is connected to the second input of the switch 6, the third input of which is the output of the amplifier. The output of the switch 6 3 is connected to the input of the integrator 2 whose output is connected via the shaping circuit 8 to the output terminal 2. In the system shown in FIG. 1, the signal from the control voltage source 6 to the voltage-controlled generator 2 varies, depending on the magnitude of this voltage, the frequency of the output signal, which may be rectangular in nature. Linear dependence of the output signal frequency on the control voltage can be easily achieved, for example, by the circuit used for analog-to-digital converters. The output signal from the generator is still fed to the frequency divider 6, where it is divided as required by the ratio. The signal thus adjusted is controlled by a switch 6 which switches either an input signal from the control voltage source 7 or an output signal from the amplifier 6 which has an opposite value to the signal from the control voltage source. At the output of the integrator 2, the voltage is not triangular in nature, the frequency of which is controlled by a signal from the frequency divider. After it has been processed by the forming circuit 8, a sinusoidal signal is produced which is applied to the output terminal 8.

Na obr. 2 je uvedeno zapojení, které je shodné jako na obr. 1 doplněné tím, že výstup ze zdroje £ ovládacího napětí je dále připojen na vstup druhého zesilovače £2 a zároveň na první vstup druhého přepínače 11. Na druhý vstup druhého přepínače 11 je připojen druhým výstupem dělička £ kmitočtu a na třetí vstup druhého přepínače 11 je připojen výstup druhého zesilovače 10. Výstup druhého přepínače 11 je připojen na vstup druhého integrátoru 12 jehož výstup je spojen přes druhý tvarovací obvod 13 s výstupní svorkou ilNa obr. 2 je znázorněn systém, ve kterém jsou generovány dva signály sinusového charakteru kmitočtu s konstantním fázovým posunem. Systém využívá zapojení, které je nenaznačeno na obr. 1 a které je rozšířeno o druhý zesilovač JJ, druhý přepínač 11. druhý integrátor 12 a druhý tvarovací obvod 13. jehož výstupní signál je přiváděn na druhou výstupní svorku 14. Na vstup druhého zesilovače 10 je také přiváděn signál ze zdroje 1 ovládacího napětí, který jeětě přichází na první vstup druhého přepínače ££. Tento přepínač je ovládán druhým výstupním signálem z děličky 1 kmitočtu, který má shodný průběh a frekvenci jako signál vytvářený v zapojení podle obr. 1, avSak je potřebným způsobem fázově posunut. Na výstupu druhého přepínače 11 je bu3 výstupní signál ze zdroje £ ovládacího napětí nebo výstupní signál z druhého zesilovače JJ>, který má též opačnou hodnotu než signál ze zdroje £ ovládacího napětí. Na výstupu druhého integrátoru 12 je signál trojúhelníkového charakteru, který je dále zpracováván v druhém tvarovacím obvodu 13 a přiváděn na druhou výstupní svorku 14.Fig. 2 shows the connection, which is the same as in Fig. 1, supplemented by the fact that the output from the control voltage source 6 is further connected to the input of the second amplifier 52 and to the first input of the second switch 11. The output of the second switch 11 is connected to the input of the second integrator 12, the output of which is connected via the second shaping circuit 13 to the output terminal 11, and FIG. 2 is shown in FIG. a system in which two sinusoidal frequency signals with a constant phase shift are generated. The system utilizes a circuit not shown in FIG. 1, which is extended by a second amplifier 11, a second switch 11, a second integrator 12, and a second forming circuit 13 whose output signal is applied to a second output terminal 14. The input of the second amplifier 10 is also a signal from the control voltage source 1, which is still coming to the first input of the second switch 60, is supplied. This switch is controlled by a second output signal from a frequency divider 1 having the same waveform and frequency as the signal generated in the circuit of FIG. 1, but is phase shifted as necessary. At the output of the second switch 11 there is either an output signal from the control voltage source 6 or an output signal from the second amplifier 11, which also has an opposite value to the signal from the control voltage source. At the output of the second integrator 12 is a triangular signal which is further processed in the second forming circuit 13 and applied to the second output terminal 14.

Claims

A circuit for generating a tunable harmonic signal with a fast frequency indication in digital form consisting of a control voltage source, a voltage-controlled generator, a counter, a frequency divider, an amplifier, a switch, an integrator and a former characterized in that the control voltage source (1) is connected the input of the voltage-controlled generator (2), the input of the amplifier (5) and the first input of the switch (6), the output of the voltage-controlled generator (2) being connected to the input of the frequency divider (4) 3), wherein the output of the frequency divider (4) is connected to the second input of the switch (6), to the third input of which the output of the amplifier (5) is connected, the output of the switch (6) to the input of the integrator (7) the output of which is connected via a forming circuit (8) to an output terminal (9).

Connection according to claim 1, characterized in that the output of the control voltage source (1) is further connected to the input of the second amplifier (10) and to the first input of the second switch (11), the second input of the second switch (11) being connected. the second output of the frequency divider (4) and the second amplifier (10) output is connected to the third input of the second switch (11) and the second switch output (11) is connected to the second integrator input (12) output of which 13) with output terminal (14).