SU1084941A1 - Two-phase harmonic signal generator - Google Patents

Abstract

ДВУХФАЗНЫЙ ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий последовательно соединенные мультивибратор и распределитель импульсов, первый, второй, ..., П-и выходы которого соединены соответственно с первым, вторым,... п-м управл ющими, входами блока ключей, выход которого подключен к входу фильтра нижних частот, а первьй, второй,... п-и сигнальные входы подключены соответственно к первому, второму, ..., П-МУ выходам многоуровневого источника посто нных напр жений, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  времени установлени  фазового сдвига между выходными сигналами, в него введены последовательно соединенные дополнительный блок ключей и дополнительный фильтр нижних частот, причем первьй, второй, ..., п-и управл ющие входы дополнительного блока ключей соединены соответственно с первым, вторым ,. ..i п-ымвыходами распределител  импульсов, а первьй, второй,..., п-й сигнальные входы дополнительного блока ключей соединены соответа S ственно с k-м, k + 1-м, ..., k+h-M выходами многоуровневого источника посто нных напр жений, где 1 гЧ - сдвиг фаз между выходными сигнал ами 2JI шаг дискретизации гармоничесп кого сигнала, п - любое число. 00 4 СО 4;A TWO-PHASE HARMONIC SIGNAL GENERATOR, containing a series-connected multivibrator and pulse distributor, the first, second, ..., and outputs of which are connected respectively to the first, second, ... n-m control, inputs of the key block, the output of which is connected to the input of the low-pass filter, and the first, second, ... p-and signal inputs are connected respectively to the first, second, ..., P-MU outputs of a multi-level constant-voltage source, characterized in that, in order to reduce the establishment time phase shift ha between the output signals, an additional key block connected in series and an additional low-pass filter are entered in series, the first, second, ..., p-and control inputs of the additional key block are connected to the first, second, respectively. ..i the p-outputs of the pulse distributor, and the first, second, ..., p-th signal inputs of the additional key block are connected respectively to the k-th, k + 1-th, ..., k + hM outputs of the multi-level source of constant voltages, where 1 hF is the phase shift between the output signals 2JI, the discretization step of the harmonic signal, and n is any number. 00 4 CO 4;

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  дл  формировани  гармонических сигналов в технике св зи при квадратурной обработке сигналов. Известен генератор гармонических сигналов,содержащий последовательно соединенные мультивибратор, логический блок, счетчик, преобразователь и фильтр, в котором синусовдальный и косинусоидальньш сигналы могут быть получены при наличии дискретного фазовращател  на 90 последователь ности импульсов с мультивибратора , второго преобразовател  и- второг фильтра til. Однако в данном генераторе гармонических сигналов при сложности схемы имеютс  искажени  формы сигнала из-за нестабильности задержек логических сигналов в фазовращателе. Наиболее близким к предложенному  вл етс  двухфазньм генератор гармонических сигналов, содержащий последовательно соединенные мультивибратор и распределитель импульсов, первый , второй, ;..j п-и выходы которого соединены соответственно с первыМ вторым,..., п-м управл ющими входами блока ключей, выход, которого подключен к входу фильтра ниж;них часгот а первый, второй,,,.,п -ы сигнальные входы подключены соотвегствокно к первому, второму, ,.., п-му выходам многоуровневого источника посто нных напр жений {, Однако в известном усч ройстве относительно велико врем  установлени  фазового сдвига между выходными сигналами. Цель изобретени  - уменьшение времени установлени  фазового сдвига между выходными сигналами. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в двухфазный генератор гар монических сигналов, содержащий пос ледовательно соединенные мультивибратор и распределитель , первьй, второй, ...,   й выходы которого соединены соответственно с первым,вторым. ,,п-м управл ющими входами блока ключей, выход f oTopoго подключен к входу фильтра нижних частот, а первьй, второй, , , , , п --и сигнальные входы подключены соответ ственно к первому, второму, .,., h-му выходам многоуровнего источника посто нных напр жений, введены последовательно соединенные дополни тельный блок ключей и дспо: г тельный фильтр нижних частот, при- - j ::ервый, второй, ... 5 п -и управл юдие входы дополнительного блока ключей сосдикень соответственно с первьм, вторым.,.,,, п-м вы; одами распределител  импульсов , а первый, второй,. .,,,п -и сигнальные входы дополнительного блока ключей соединены соответствекно с м, k + l-M, , , ., k + h-м выходами мкого фовневого источника посто нных напр жений, где К i Ч - сдвиг фаз между выходньми сигналами; ... дискретизации гармо.чического сигналаi п - лтабое число. На фиг. 1 предсташтеиа структурна  электрическа  схема предложенного двухфазного генератора гармони1ескш; сигналов-, на фиг. 2 - времеттные длаграммы его pa6oj :,:. Двухфазный генератор гармонически;: сигналов содержит му.льтивибратор 1 . распределитель 2 имаульсов. блок 3 ключей, дополнительней блок 4 ключей, фильтр 5 ни;гних частот (ФНЧ) , гйтпол-ни ельныйФНЧ 6, многоуровневый источник 7 посто нньк ггааг- жений „ Генератор работает следз гии им образом. ИмпульСы с вьгход.а мультиБр;братора 1 (фиг, 2а) поступают на вход рас-пределител  2 импульсов к по Бл.Я107с  последовательно ко aDPi-seiH на каждом из его 1,25,,5 выходов (фиг. 2с}, Р1а фиг. 2 пгзе ц ставлены диаграммы дл  п - 8 Эти кмпульсЫр поступа  н  п управл юкгих входов блока 3   дополнительного блска 4 слючей, также поочередно открывают одновременно ПС одному их ключу, К HKOopMaziHOHным п входам блока 3 ключ.й ;-1 дс-полнительного блока 4 ключей подклго-чены уровни посто нного напр жени  мкогоуроБневого источника 7 посто н--ньйс напр жений. При этом согдиненк.  выполнены по такому алгоритму, который обеспечи.вает  ацан-шй сцзиг двух сигналов U . и 11 с БУХОДОВ блока 3 ключей и дополнительного блоха 4 лЛ 0-тей, и .; - А S iu uit ; Uy А-Sin (u)t -f- L/j ., где /гК-- - сдвиг по фазе второго сигнала:, 3IU84 n - любое целое число, onредел ющее шаг дискретизации гармонического сигнала и соответственно число ступенек ап- $ проксимирующих U(t)i К - коэффициент сдвига, причем К - О, 1, ... 5 п-1, т.е. сдвиг фазы гармонического сиг- 10 При n 8 шаг дискретизации 45. Тогда дл  образоваи А-sin 0 0 (выход А, источника 7); The invention relates to radio engineering and can be used to generate harmonic signals in communication technology in quadrature signal processing. A harmonic signal generator is known that contains a serially-connected multivibrator, a logic unit, a counter, a converter, and a filter, in which sine and cosine signals can be obtained with a discrete phase shifter with a 90 pulse sequence from a multivibrator, the second converter is a second filter til. However, in this harmonic signal generator, when the circuit is complex, there are distortions in the waveform due to the instability of the delays of the logic signals in the phase shifter. The closest to the proposed is a two-phase harmonic signal generator containing a serially-connected multivibrator and a pulse distributor, the first, second, .. .. jn and outputs of which are connected respectively to the first second, ..., nm control inputs of the key block , the output of which is connected to the input of the filter bottom; their frequencies are the first, second ,,,, the signal inputs are connected respectively to the first, second, .., nth outputs of a multilevel constant voltage source {, However in a renowned relationship The phase shift time between the output signals is relatively long. The purpose of the invention is to reduce the time to establish the phase shift between the output signals. The goal is achieved by the fact that in a two-phase generator of harmonic signals containing successively connected multivibrator and distributor, the first, second, ..., and outputs of which are connected respectively to the first, second. ,, The nth control inputs of the key block, the output f oTopogo is connected to the input of the low-pass filter, and the first, second,,,, n - and signal inputs are connected respectively to the first, second,. To the outputs of a multi-level source of constant voltage, an additional key block and a dpo are entered in series: a low-pass filter, a j - first, a second, ... 5 n and a control unit inputs of an additional key block and a corresponding number with the first, the second.,. ,,,, nth you; The signals of the pulse distributor, and the first, second ,. . ,,, n - and signal inputs of the additional key block are connected correspondingly to m, k + l-M,,,., k + h-m outputs of a mic means source of constant voltage, where K i H is the phase shift between the output signals; ... the discretization of the harmonic signal i is the total number. FIG. 1 is a pre-stage electrical circuit of the proposed two-phase harmonic generator; signals, in FIG. 2 - timet-related pluram his pa6oj:,:. A two-phase generator harmonically ;: the signal contains a multivibrator 1. distributor 2 imauls. block of 3 keys, additional block of 4 keys, filter 5; gh frequencies (low pass filter), polynomial low pass filter FNC 6, multilevel source 7 constant currents “The generator operates according to its method. The impulses from the multiBr; brator 1 (FIG. 2a) are fed to the input of the distributor 2 pulses to the B1107c successively to aDPi-seiH on each of its 1.25,, 5 outputs (Fig. 2c}, P1a Fig. 2 pgze c are diagrams for n - 8 These signals are received at the control inputs of the block 3 of the additional block 4 switches, also alternately open the PS to one of their keys, to the HKOopMaziHON and n inputs of the block 3 key; -1 dc-additional of the 4 keys unit, the DC voltage levels of the mukoyurnevnogo source 7 of the constant voltages are connected. Enq. performed according to such an algorithm, which provides for the acan-shy scroll of two signals U. and 11 from the BOUCHES of a block of 3 keys and an additional flea 4 lL 0-tei, and.; ) t -f- L / j., where / gK-- is the phase shift of the second signal :, 3IU84 n is any integer that determines the discretization step of the harmonic signal and, accordingly, the number of steps of the up- matching U (t) i K - shift coefficient, and K - O, 1, ... 5 n-1, i.e. phase shift harmonic sig-10 When n 8, sampling step 45. Then to form A-sin 0 0 (output A, source 7);

и Asin - -А -;г (выход А, источника 7);and Asin - -A -; g (output A, source 7);

А / 1A / 1

и A-sin 9 (выход А. источника 7);and A-sin 9 (output A. source 7);

и A-sin 7 А- (выход А., источника 7);and A-sin 7 A- (output A., source 7);

и А-sin Л О (выход Ах источника 7);and A-sin L O (output Ax of source 7);

и A-sin (выход Ас источника 7); 42 -5and A-sin (output of Ac source 7); 42 -5

и А-sin -А (выход А источника 7);and A-sin-A (output A of source 7);

и A-sin т -А--(выход А, источника 7); 42 Дл  образовани  сигнала U2 необходи мо обеспечить сдвиг его относительно сигнала U () . Поэтому, если , 2-й,,,.,,, п-й выходы многоуровневого источника 7 посто нных напр жений соединены соответственно с 1-м, 2-м,..., n-м сиг нальными входами блока 3 ключей, выходы многоуровневого источника 7 должны быть соединены с 1-М; 2-м, ...,h -м tигнaпьными входами дополнительного блока 4 ключей с циклическим сдвигом на в сторону стар ших разр дов. В результате на выходе блока 3 ключей получаетс  сигнал, показанный на фиг. 2в, а на вьпсоде дополнительного блока 4 ключей сигнал, сдвинутый относительно него на 21 , показенный на фиг. 2г. После прохождени  сигналов соответственно через -л 414 нил первого квадратурного сигнала U необходимо выбрать К О, т.е. и ASincot., Дл  образовани  второго квадратурного сигнала UT A-CosUt AiSinCut 4 ) необходимо выбрать К 2, т.е., К IL I к 2-- - к - 2 К g -2 ,К-.. А.МПЛИТУДЫ уровней посто нных напр жений (при at 0), аппроксимирующие гармонический сигнал при , ФНЧ 5 и 6 получаютс  два гармоничесK ix сигнала (фиг. 2д) . При необходимости изменени  фазового сдвига между выходными сигналами блока 3 ключей и дополнительного блока 4 ключей нужно изменить К. Дл  повышени  точности формировани  гармонического сигнала нужно увеличивать число уровней аппроксимации , а следовательно, и шаг n . Дл  сдвига на --- можно выбирать , 12, 16 и т.д. При нечетном П не удаетс  получить сдвига фаз - 2 хот  возможен сдвиг, кратный 40°. В предложенном двухфазном генераторе гармонических сигналов отсутствуют аналоговые схемы, имеющиес  в H3BecTHOMs и врем  установлени  сдвига фаз между двум  выходными сигналами значительно уменьшаетс .and A-sin t -A - (output A, source 7); 42 To form a U2 signal, it is necessary to shift it relative to the U () signal. Therefore, if, the 2nd ,,,,. ,,, the nth outputs of the multilevel source 7 DC voltages are connected respectively to the 1st, 2nd, ..., nth signal inputs of the 3 key block, the outputs of multi-level source 7 must be connected to 1-M; The 2nd, ..., hth signal positions of the additional block of 4 keys with a cyclic shift toward the older bits. As a result, the output of the key block 3 receives the signal shown in FIG. 2b, and on the extra unit 4 key block, the signal shifted relative to it by 21, shown in FIG. 2g. After passing the signals, respectively, through -l 414 nil of the first quadrature signal U, it is necessary to select K O, i.e. and ASincot., For the formation of the second quadrature signal UT A-CosUt AiSinCut 4) it is necessary to choose K 2, i.e., K IL I k 2-- - k - 2 K g -2, K- .. A. constant voltages (at at 0) approximating the harmonic signal at low-pass filters 5 and 6, two harmonic K ix signals are obtained (Fig. 2e). If it is necessary to change the phase shift between the output signals of the 3 key block and the additional 4 key block, you need to change K. To increase the accuracy of the harmonic signal, you need to increase the number of approximation levels, and hence the step n. To shift to --- you can select 12, 16, etc. At odd P, it is not possible to obtain a phase shift - 2 although a shift of a multiple of 40 ° is possible. In the proposed two-phase harmonic generator, there are no analog circuits available in H3BecTHOMs and the phase-off time between the two output signals is significantly reduced.

- - LrUTJ - - LrUTJ

ss

nn

r-fftr-fft

«л"L

T--8tT - 8t

y--g/y - g /

Claims (1)

ДВУХФАЗНЫЙ ГЕНЕРАТОР ГАР-TWO-PHASE GAR-GENERATOR МОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий последовательно соединенные мультивибратор и распределитель импульсов, первый, второй, П-й выходы которого соединены соответственно с первым, вторым,... -м управляющими, входами блока ключей, выход которого подключен к входу фильтра нижних частот, а первый, второй,... η-й сигнальные входы подключены соответственно к первому, второму,MONIC SIGNALS, containing a multivibrator and a pulse distributor connected in series, the first, second, Pth outputs of which are connected respectively to the first, second, ...th control, inputs of the key block, the output of which is connected to the input of the low-pass filter, and the first, the second, ... η-th signal inputs are connected respectively to the first, second, П~му выходам многоуровневого источ ника постоянных напряжений, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени установления фазового сдвига между выходными сигналами, в него введены последовательно соединенные дополнительный блок ключей и дополнительный фильтр нижних частот, причем' первый, второй, ..., η-й управляющие входы дополнительного блока ключей соединены соответственно с первым, вторым,. .._s ь-ым’выходами распределителя импульсов, а первый, второй,..., η-й сигнальные входы дополнительного блока ключей соединены соответственно с К-м, k + 1-м, . k+h-м вы- <g ходами многоуровневого источника постоянных напряжений гдеThe direct outputs of a multilevel constant voltage source, characterized in that, in order to reduce the time to establish the phase shift between the output signals, an additional key block and an additional low-pass filter are introduced in series with it, moreover, the first, second, ..., η-th control inputs of the additional block of keys are connected respectively with the first, second ,. .. _s the ith outputs of the pulse distributor, and the first, second, ..., ηth signal inputs of the additional block of keys are connected respectively to K-th, k + 1-m,. k + h-m-g outputs of a multi-level source of constant voltage where Ч - сдвиг фаз между выходными сиг· налами^ —— шаг дискретизации гармонического сигнала·, η - любое число.H is the phase shift between the output signals · —– the sampling step of the harmonic signal ·, η is any number. фиг 1fig 1