183879. lajstromszámú szabadalom • Áramköri elrendezés alacsonyfrekvenciás feszültségfüggvények előállítására
1 183 879 2 A találmány tárgya áramköri elrendezés alacsonyfrekvenciás feszültségfüggvények előállítására tetszőleges alacsonyfrekvenciás tartományban is. tetszőleges alakban és fázishelyzetben. Az áramköri elrendezés egyéb egységekkel együtt egy kristályvezérelt funkciógenerátor részét képezi. Alkalmazható ott, ahol igen széles frekvenciatartományban kristálypontosságú szinusz,háromszög-, fűrész-, négyszögalakú feszültségjelre van szükség. így felhasználható frekvenciaszelektív hálózatok vizsgálatára, szűrők bemérésére, automatikában jelforrásként, ipari folyamatok vezérlésére, laboratóriumi mérésekre, szervizcélokra stb. Ismert megoldásként a 3.971.923 lajstromszámú, „Ramp function generator” c, amerikai valamint az 569.021 lajstromszámú „Háromszög feszültség generátor” c. szovjet szabadalmi leírásokat említjük. Az amerikai szabadalmi leírásban ismertetett megoldás egy doppler műhold követő állomás vevőihez sweep feszültséget szolgáltató áramkört ismertet. Az áramkör egymáshoz sorosan kapcsolódó számlálóból, D/A átalakítóból és erősítőből áll. A számlálót egy 25 Hz-es frekvenciájú órajel vezérli, amelynek hatására a D/A átalakító kimenetén fűrészfeszültség jelenik meg. Ez a fűrészfeszültség egy változtatható egyenfeszültség szintre szuperpolálva képezi az áramkör kimenetét. Az áramkör hátránya, hogy csak folyamatos üzemmódban működik és csak meghatározott formájú és amplitúdójú jel előállítására képes. A számláló bemenő jelének frekvenciája állandó, a számlánc hossza nem változtatható , így az előállított kimenőjel paraméterei csak szűk tartományban változtathatók. A szovjet szabadalmi leírásban ismertetett generátor feszültség/frekvencia konvertert, fel-i »számláló áramkört, D/A átalakítót és a fel-leszámlálót vezérlő áramkört tartalmaz. A feszültség/frekvencia átalakító a bemenőfeszültséggel arányos frekvenciájú impuízussorozatot állít elő, amely a fel-leszámláló bementére kerül és ennek hatására valamelyik irányban számolni kezd. A kimenetére kapcsolt D/A átalakító kimenetén időben változó lineáris feszültség jelenik meg. A számláló egy előre megállapított bemeneti kombinációjánál a vezérlő áramkör megfordítja a számlálás irányát és a D/A átalakító kimenetén ellenkező irányú időben változó lineáris feszültség keletkezik. Amikor a számláló tartalma elér egy másik meghatározott értéket, akkor a számlálás iránya ismét megfordul. így előállítható a háromszög feszültség egy periódusa. Az ismert megoldások hiányosságai a következők:- csak meghatározott formájú jeleket állítanak elő,- periodikus jelek előállítására alkalmasak,- nem rendelkeznek alaphelyzetbeállítással,- nem indíthatók tetszőleges fázishelyzetből. A találmány ezért célul tűzte ki az ismert megoldások hiányosságainak megszüntetését és olyan alacsonyfrekvenciás feszültségfüggvények létrehozását, amelyek- tetszőleges alacsonyfrekvenciás tartományban (10 Hz alatt, DC-én és annak közelében lévő frekvenciákon is) az órajelnél alkalmazott kristálypontosság mellett tetszőleges feszültség-függvényalakban, torzításmentesen, változtatható kitöltési tényezővel legyenek előállíthatok,- frekvenciamodulált vezérlő órajelek esetén a kimenőjelek változatlan lökettel jelenjenek meg,- a feszültségfüggvények tetszőleges időben lineárisan vagy nem lineárisan változó jelleggel legyenek előállíthatok,- az indíthatóság tetszőleges, előre beállítható fázishelyzetből legyen biztosítható. A találmány szerinti megoldás azon a felismerésen alapul, hogy tetszésszerinti feszültség-függvényalakokat állíthatunk elő, ha a kívánt jelalak létrehozása alatt az órajelek frekvenciáját pl. frekvenciamodulációval, vezérléssel változtatjuk, a fel- ieszámlálási időtartamot meghatározott részre bontjuk, melynek hosszát változtatjuk, ajel alaphelyzetét eltoljuk. A találmány szerinti megoldást rajzok alapján ismertetjük, melyek a következők : az 1. ábra az áramköri elrendezés tömbvázlatát, a 2. ábra az áramköri elrendezéssel előállítható néhány jelalakot ábrázol. Az 1. ábrán látható áramköri elrendezés alacsonyfrekvenciás feszültségfüggvények előállítására szolgál és célszerűen egy kristályvezérelt funkciógenerátor olyan részét képezheti, amelynek bemenetét kristályvezérelt órajelek képezik. Az áramköri elrendezés tartalmaz 2 fel- leszámlálót 21 órajelbemenettel, 23 vezérlőbemenettel, amely egyben az áramköri elrendezés impulzuskimenete, 221, 222, . . . 22k számlálókimenetekkel, melyek 3 D/A átalakító 311, 312, ... 31k bemenetéire csatlakoznak. A 3 D/A átalakító 32 kimenete 4 műveleti erősítő 41 bemenetére van kötve. Az áramköri elrendezésre jellemző, hogy tartalmaz továbbá 1 szelektort f 1, C ... f„ órajelbemenetekkel, 111, 112,... 1 lmszelektorbemenetekkel, 12 órajelkimenettel, 5 vezérlő kombinációshálózatot 511, 512, . . . 5lk számlálóbemenetekkel, 521,522, .. .52h programbeliekkel, ahová a külső programjelek csatlakoznak, 531, 532, . . . 53m első vezérlőkimenetekkel, 54 második vezérlőkimenettel, 6 alaphelyzetbeállító áramkört 61 vezérlőkimenettel, 621,622,... 62g beálíítókimenetekkel és 631,632,... 63h vezérlőbemenetekkel, 7 visszacsatoló hálózatot. Az 1 szelektor lll,112,...llm szelektorbemenetei az 5 vezérlő kombinációshálózat 531, 532, . . . 53m első vezérlőkimeneteihez, 12 órajelkimenete a 2 fel- leszámláló 221,222,. . . 22k számlálókimenetei az 5 vezérlő kombinációshálózat 511,512,... 5 lk számlálóbemeneteihez, 23 vezérlőbemenete az 5 vezérlő kombinációshálózat 54 második vezérlőkimenetéhez, 24 vezérlőbemenete és 241,242,... 24g beállító bemenetei a 6 alaphelyzetbeállító áramkör 61 vezérlőkimenetéhez és 621, 622,... 62g beállító kimeneteihez csatlakoznak. A 4 műveleti erősítő 42 kimenete a 7 visszacsatoló hálózat 71 bemenetére, a - 7 visszacsatoló hálózat 72 kimenete pedig a 4 műveleti erősítő 41 bemenetére van kötve. A találmány szerinti áramköri elrendezés működése következő: Az 1 szelektorra beérkező órajelek közül az jut tovább a 2 fel-leszámlálóra, amelyet a vezérlő 5 kombinációs hálózat kiválaszt. Ugyancsak a vezérlő 5 kombinációs hálózat vezérlésétől függően a 2 fel- leszámláló felvagy leszámlálást végez. Az átváltás automatikusan következik a kijelölt határértékek elérésekor. A 2 fel- leszámláló 221, 222, . . . 22k kimenetein megjelenő digitális információkat a 3 D/A-átalakító folyamatosan alakítja és továbbítja a 4 műveleti erősítőre. A 6 alaphelyzetbeállító áramkör a jel indulási fázishelyzetének meghatározására szolgál. A 7 visszacsatoló hálózat segítségével a 4 műveleti erősítő átviteli karakterisztikája változtatható, így pl. lehetséges a kimenőjel idő/amplitúdó viszony változtatása. A találmány szerinti áramköri elrendezés működését részletesebben a 2. ábra rajzai alapján ismertetjük, ahol a 42 kimeneten megjelenő jelalakok láthatók. Amennyiben a fel- leszámlálásnál azonos frekvenciájú és számú 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
