專利名稱:一種可編程多功能信號發(fā)生器的制作方法
本發(fā)明與信號發(fā)生器有關(guān)。
由模擬振蕩電路所組成的信號發(fā)生器，例如SU－873382－A中的正弦波發(fā)生器，它們的頻率穩(wěn)定性雖然可以做的較高，但是難以發(fā)出各種比較復(fù)雜的波形，例如概率曲線(Y＝
)的波形，更不用說發(fā)出任意波形(指的是隨便畫出的波形)。對于多相波形，難以保持嚴(yán)格的相位關(guān)系。而對于控制系統(tǒng)中需要的一些信號也難以獲得。專利GB.2091920－A是一個(gè)頻率變換信號發(fā)生器，但發(fā)出的波形有限。且難以應(yīng)用于象PWM變頻調(diào)速一類的控制系統(tǒng)中。
本實(shí)用新型的任務(wù)在于建立一種能夠發(fā)出多路任意波形，結(jié)構(gòu)簡單，精度高且能應(yīng)用于控制系統(tǒng)中的信號發(fā)生器。
附圖2是可編程多功能信號發(fā)生器的電路方框圖。圖中11，3、4是存貯器，15是標(biāo)準(zhǔn)電壓源，12是譯碼器，9為分頻器，10，2、為計(jì)數(shù)器，13為標(biāo)準(zhǔn)頻率發(fā)生器，1為時(shí)鐘，6、7為D／A轉(zhuǎn)換器，8為V／F轉(zhuǎn)換器，14為濾波器，16為選通器，17為輸出電路，5為加法和減法器，K1、K2、K3為開關(guān)，Sr1、Sr2為外接輸入信號，Sa為選通輸入信號，Sb為選通輸出信號。
附圖1為三路信號輸出及選通電路方框圖。圖中1、2、3為極性調(diào)整器，4、5、6為D／A轉(zhuǎn)換器，7、8、9為鎖存器，VREF為輸入模擬信號，10、11、12為選通器，Sb1、Sb2、Sb3為選通輸出信號，Sa1、Sa2、Sa3為選通輸入信號(即圖2中譯碼器〔12〕的輸出信號)。
現(xiàn)用附圖2說明該實(shí)用新型。
存貯器〔11〕存貯所要發(fā)出的各路信號一個(gè)周期內(nèi)的波形信息，這些存入的波形息是由用戶自己確定的。計(jì)數(shù)器〔10〕的輸出信號與分頻器〔9〕的輸出信號相配合，控制存貯器〔11〕的地址信號。分頻器〔9〕、譯碼器〔12〕、選通器〔16〕與外部電路〔17〕的鎖存信號相配合，用來輸出存貯器〔11〕中所存的各路波形。存貯器〔4〕存放輸出信號頻率變化和調(diào)相信息。K2的位置1用于定頻輸出存貯器〔4〕的數(shù)據(jù)線與存貯器〔11〕的地址線相接，用以選擇不同的輸出信號波形。K2的位置2和K3的位置1相配合，用于外接信號控制輸出信號的頻率。分頻器〔9〕，V／F轉(zhuǎn)換器〔8〕，D／A轉(zhuǎn)換器〔6〕、存貯器〔4〕與開關(guān)K2的位置2、K3的位置2相結(jié)合，來改變存貯器〔11〕發(fā)出信號的頻率。存貯器〔3〕存輸出出信號幅值變化的信息。開關(guān)K1的位置1用于定幅輸出，K1的位置2和K4的位置1，用于外接信號控制輸出信號的幅值。選通器〔16〕的任一個(gè)選通信號脈沖發(fā)生在存貯器〔11〕的地址信號變化的間隔階段，其選通輸出信號脈沖寬度大于0.3μs。選通輸入信號Sa的脈沖超前于選通輸出信號Sb的脈沖的時(shí)間t1大于0.4μs。選通輸入信號Sa的脈沖結(jié)束時(shí)刻落后于選通輸出信號Sb的脈沖結(jié)束時(shí)刻，其時(shí)間大于0.05μs。存貯器可選用ROM或EPROM。存貯器〔4〕的數(shù)據(jù)線通過加法和減法器〔5〕與計(jì)算器〔10〕相接，改變輸出波形的相序。存貯器〔11〕、〔4〕、〔3〕配合編程，發(fā)出按預(yù)先設(shè)計(jì)的規(guī)律而變化的多路波形。該波形的頻率、幅值、形狀及相序均可編程。
本實(shí)用新型利用EPROM或ROM及少量其它的集成電路，只要是微型并算機(jī)能發(fā)出的周期信號發(fā)生器均能發(fā)出，對于一般微型計(jì)算機(jī)所不能發(fā)出的波形也能發(fā)出，而且該信號發(fā)生器成本及速度指標(biāo)都優(yōu)于微型計(jì)算機(jī)。該實(shí)用新型具有功能多的特點(diǎn)。除具有微型計(jì)算機(jī)所有的產(chǎn)生各種文字信號和簡單的圖像及模仿多種樂器的音響功能外，還能應(yīng)用于各種需要高精度復(fù)雜信號源的場合或作為程序控制的給定信號。此外，略加少量幅助電路可構(gòu)成PWM變頻調(diào)速的控制系統(tǒng)。
以發(fā)生三相對稱正弦波為例說明本實(shí)用新型的實(shí)施。見圖1和圖2。
首先將(1＋SINwt)×127.5〔1＋SIN(wt＋120)〕×127.5〔1＋SIN(wt＋240)〕×127.5變?yōu)?6進(jìn)制，分別存入00～FFH，100H～1FFH，200～2FFH存貯器〔11〕中。單元00，100H，200H分別對應(yīng)A、B、C三相的wt＝0值，單元FFH、1FFH、2FFH分別對應(yīng)A、B、C三相的wt＝ 255/256 ×2π值。此時(shí)計(jì)數(shù)器采用八位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器〔10〕的輸出決定地址線的低8位，分頻器〔9〕的輸出決定地址線的高8位。每個(gè)計(jì)數(shù)器〔18〕輸出信號變化間隔中分頻器變化三次以上，這樣就把A、B、C三相某一時(shí)刻的信息分時(shí)送到了數(shù)據(jù)總線上，然后通過選通器〔10〕、〔11〕、〔12〕分別送到A、B、C三相的鎖存器〔7〕、〔8〕、〔9〕或D／A轉(zhuǎn)換器〔4〕、〔5〕、〔6〕中。
選通器〔10〕、〔11〕、〔12〕保證數(shù)據(jù)線上的內(nèi)容穩(wěn)定后才鎖存信息。該電路的輸出及輸入波形見附圖2。
若按一定的方式來改變輸出信號的幅值或頻率時(shí)，可利用存貯器〔4〕、〔3〕。存貯器〔4〕除控制V／F變換器〔8〕的輸出外，還可選擇不同的波形輸出。若要定頻輸出，將K2置位置1；若要定幅輸出，將K1置位置1；若利用外加電壓信號控制輸出信號的幅值和頻率，將K2置位置2，K1置2，K3置1，K4置1。
雙極性信號(可以對稱，也可不對稱)從SC1、SC2、SC3輸出；單極性信號從SC4、SC5、SC6輸出；數(shù)字量從SC7、SC8、SC9輸出。
以上是產(chǎn)生三路信號的例子。本實(shí)用新型可根據(jù)需要組成任意多路。每多一路需加四個(gè)元件(如元件〔1〕、〔4〕、〔7〕、〔10〕)。若要提高信號的精度，要求計(jì)數(shù)器〔2〕、〔11〕的位數(shù)和存貯器〔11〕的片數(shù)增多。
權(quán)利要求
1.一種可編程多功能信號發(fā)生器，由存貯器[11]、[4]、[3]，標(biāo)準(zhǔn)電壓源[15]，譯碼器[12]，分頻器[9]，計(jì)數(shù)器[10]、[2]，加法和減法器[5]，標(biāo)準(zhǔn)頻率發(fā)生器[13]，時(shí)鐘[1]，D/A轉(zhuǎn)換器[6]、[7]，V/F變換器[8]，濾波器[14]，選通器[16]，輸出電路[17]，和開關(guān)K1、K2、K3所組成，其特征于所說存貯器[11]存貯所要發(fā)出的各路輸出信號一個(gè)周期內(nèi)的波形信息，存貯器[11]的地址信號的控制由計(jì)數(shù)器[10]的輸出信號與所說分頻器[9]的輸出信號配合完成。所說分頻器[9]，譯碼器[12]，選通器[16]與外部電路[17]相配合來輸出存貯器[11]中所存的各路信號波形。
2.按照權(quán)利要求
1所述的可編程多功能信號發(fā)生器，其特征在于所說存貯器〔4〕存放輸出信號頻率變化和調(diào)相信息，開關(guān)K2的位置1用于定頻輸出，所說存貯器〔4〕的數(shù)據(jù)線與所說存貯器〔11〕的地址線相接，用以選擇不同的輸出信號波形，開關(guān)K2的位置2和K3的位置1相配合，用以外接信號控制輸出信號之頻率。所說分頻器〔9〕，V／F轉(zhuǎn)換器〔8〕，D／A轉(zhuǎn)換器〔6〕，存貯器〔4〕與開關(guān)K2的位置2，K3的位置1相配合，用以改變所說存貯器〔11〕發(fā)出信號之頻率。
3.按照權(quán)利要求
1或2所述的可編程多功能信號發(fā)生器，其特征在于所說的存貯器〔3〕存輸出信號幅值變化的信息，開關(guān)的位置1用于幅輸出。開關(guān)K1的位置2和K4的位置1相配合，用于外接信號控制輸出信號之幅值。
4.按照權(quán)利要求
1所述的可編程多功能信號發(fā)生器，其特征在于所說選通器〔16〕的任一個(gè)選通輸出信號脈沖發(fā)生在所說存貯器〔11〕的地址信號變化的間隔階段，其選通輸出信號脈沖寬度大于0.3us，選通輸入信號脈沖超前于選通輸出信號脈沖的時(shí)間大于0.4us，選通輸入信號脈沖結(jié)束的時(shí)刻落后于選通輸出信號脈沖結(jié)束的時(shí)刻0.05us以上。
5.按照權(quán)利要求
3所述的可編程多功能信號發(fā)生器。其特征在于所說選通器〔16〕的任一個(gè)選通輸出信號脈沖發(fā)生在所說存貯器〔11〕的地址信號變化的間隔階段，其選通輸出信號脈沖寬度大于0.3us，選通輸入信號脈沖超前于選通輸出信號脈沖的時(shí)間大于0.4us，選通輸入信號脈沖結(jié)束的時(shí)刻落后于選通輸出信號脈沖結(jié)束的時(shí)刻0.05us以上。
專利摘要
本實(shí)用新型為一種可編程多功能信號發(fā)生器，屬電子儀器。采用存貯器直接查表之方法，可產(chǎn)生任意形狀的低頻周期信號，其信號幅值和頻率可編程或由外加信號控制?？赏瑫r(shí)輸出多路同頻或倍頻信號，其輸出信號可為模擬量或數(shù)字量且相位嚴(yán)格。本裝置可作為控制系統(tǒng)中的一個(gè)單元或產(chǎn)生程序控制的給定信號。它能產(chǎn)生各種文字信號或簡單的圖象?？蓸?gòu)成電子琴并自動演奏。附加少量電路可構(gòu)成PWM變頻調(diào)速的控制系統(tǒng)。
文檔編號G06F1/02GK85200160SQ85200160
公開日1986年7月16日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者王旭 申請人:東北工學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan