ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ S e r i a : AUTOMATYKA, z . 81
_________1986 Nr k o l . 851
Marek MENCEL
I n s t y t u t E l e k t r o n i k i
P o l i t e c h n i k i Ś l ą s k i e j w G l iw ic a c h
ZASTOSOWANIE DZIESIĘTNYCH PROGRAMOWANYCH DZIELNIKÓW CZĘSTOTLIWOŚCI DO BUDOWY GENERATORÓW DRGAŃ SINUSOIDALNYCH N ISK IEJ CZĘSTOTLIWOŚCI
S t r e s z c z e n i e » W a r t y k u l e om ów iono dwa pod staw o w e ty p y p ro g ra m o wa nycE- 3 zieT n T ?ó w c z ę s t o t l i w o ś c i z b u d o w an y ch w o p a r c i u o l i c z n i k i s u m a t o r . P rz e p r o w a d z o n o a n a l i z ę p r a c y g e n e r a t o r a d r g a ń s i n u s o i d a l n y c h n i s k i e j c z ę s t o t l i w o ś c i , w y k o r z y s t u ją c e g o t e d z i e l n i k i . Na p od
s t a w i e o tr z y m a n y c h w yników p o rów nano p r z y d a t n o ś ć obu typów p r o g r a mowanych d z i e l n i k ó w c z ę s t o t l i w o ś c i do budowy t e g o ty p u g e n e r a t o r ó w .
1 . PROGRAMOWANE DZIELNIKI CZĘSTOTLIWOŚCI (PDCz)
1 .1 . Program ow ane d z i e l n i k i c z ę s t o t l i w o ś c i zbudow ane w o p a r c i u o l i c z n i k N a j c z ę ś c i e j s p o t y k a n y u k ł a d p ro g ram o w an eg o d z i e l n i k a c z ę s t o t l i w o ś c i sk ła d a s i ę z l i c z n i k a (dw ójkow ego l u b d z i e s i ę t n e g o ) 1 c z ł o n u p r o g r a m u ją - cego [2] ( r y s , 1 . ) . Z ad an iem c z ło n u p r o g r a m u ją c e g o j e s t p ro g ra m o w a n ie l i c z by im pulsów N p o j a w i a j ą c y c h s i ę na w y j ś c i u u k ła d u w t r a k c i e z l i c z a n i a im
pulsów w e jś c io w y c h w l i c z n i k u . W dw ójkow ych PDCz l i c z b a N j e s t n a s t a w i a n a w k o d z ie dwójkowym, a l i c z n i k j e s t l i c z n i k i e m b in a r n y m , n a t o m i a s t w d z i e s i ę t n y c h PDCz l i c z b a p r o g r a m u ją c a j e s t podaw ana w k o d z i e d w ó j k o w o - d z i e s l ę t - nym BCD 8 4 2 1 , a l i c z n i k l i c z y w k o d z i e BCD 5 4 2 1 .
Z ajm ijm y s i ę b l i ż e j d z i e s i ę t n y m i PDCz. P rz y i c h p r o j e k t o w a n i u n a l e ż y u w z g lę d n ić n a s t ę p u j ą c e w y m ag an ia :
- r o z k ł a d im p u lsó w w y jś c io w y c h w c z a s i e p o w in ie n b y ć j a k n a j b a r d z i e j ró w n o m ie rn y ,
- w c h u i l i zm ian y s t a n u 9 — 0 n i e p o w in ie n b y ć g e n e ro w a n y im p u ls w y j ś c i o wy,
- r o z w ią z a n i e p o s z c z e g ó l n y c h d e k a d pow inno z a p e w n ia ć m o ż liw o ś ć ł ą c z e n i a k ask ad o w eg o ,
- c z ło n p r o g r a m u ją c y p o w in ie n b y ć p ro g ram o w an y w k o d z i e BCD 8 4 2 1 . Wybór kodu d e k a d y l i c z ą c e j J e a t b a r d z o i s t o t n y z e w z g lę d u na d ą ż e n i e do u z y s k a n ia ró w n o m ie rn e g o r o z k ł a d u im p u ls ó w w y jś c io w y c h . W aru n k i t e n a j l e p ie j s p e ł n i a d e k a d a pro g ram o w an a w k o d z ie BCD 8 4 2 1 , a l i c z ą c a w k o d z ie BCD 5421 [2] .
N
R y s . 1 . S ch em at b lo k o w y p ro g ra m o w a n e g o d z i e l n i k a c z ę s t o t l i w o ś c i (PDCz) zb u d o w an eg o w o p a r c i u o l i c z n i k
F i g . 1 . B lo c k sch em e o f a r a t e m u l t i p l i e r b u i l t b a a i n g on a ’ c o u n t e r
Z a sa d a d z i a ł a n i a d z i e s i ę t n e g o PDCz j e s t n a s t ę p u j ą c a ( r y s . 2 . ) t j e ż e l i x4»1, w ów czas na w y j ś c i u F^ o tr z y m u j e s i ę w je d n y m c y k l u z l i c z a n i a 8 im
p u ls ó w ; p o d o b n ie d l a na w y j ś c i u F^ o tr z y m u j e s i ę 4 im p u ls y , d l a x2»1 na w y j ś c i u F2 o tr z y m u j e s i ę 2 i m p u ls y , a d l a x .j- 1 na w y j ś c i u F1 o t r z y m u je s i ę 1 i m p u l s .
J e ż e l i o z ę s t o t l i w o ś ó im p u ls ó w w e jś c io w y c h w y n o s i FHe, w ów czas o z ę s t o - t l l w o ś ó Im p u lsó w w y jś c io w y o h j e s t ró w n a [1] t
? wy " * 4 ' TOPwe + z 3 ' 4 tfPwe + x 2 * f f l Pwe + Z 1 ’ TffPwe (1 )
Z a le ż n o ś ó t a j e s t d o k ła d n a j o d y n i e w te d y , g dy l i c z b a im p u ls ó w z l i c z o n y c h p r z e z PDCz j e s t w i e l o k r o t n o ś c i ą c y k l u j e g o l i o z n i k a * W -powyższym w z o rz e "8" j e s t w agą b i t u x ^ ,' n4 " w a g ą b i t u X y " 2 " w agą b i t u X g, a " I "
w agą b i t u x .j, m ożna w ię c n a p i s a ć t
g d z i e i
Pwy “ Pwe * T S • (2 )
N w x4 ♦ 23 + x3 • 2 2 + ♦ 2 1 + x1 - 2°
D la m d e k a d p o łą o z o n y o h k a sk a d o w o w z ó r t e n p r z y j m i e p o s t a ó t
Pw y - Pw e ‘ -“ m» IW > ,1, . . . ,10n - 1 (3 )
P r z y j r z y jm y s i ę r o z k ł a d o w i w c z a s i e im pulB ów w y jś c io w y o h z p o s z o s e g ó ln y c h b ra m e k . . . B^ ( r y s . 3 . ) . Zauważmy,' ż e l i c z b ę Im p u lsó w w y jś c io w y c h z d a n e j b ra m k i po K l m p u ls a o h w e jś o io w y o h m ożne o k r e ś l i ć z n a s t ę p u j ą c e j z a l e ż n o ś c i»
W1 - i n t ( ^ - i ) W2 - i n t (£■■%■■£)
Cl.
_ n _
Fl n n
>> _ n _ _n _n n ....
fą _n_n__n. n n n n n
R y s . 2
a ) S ch em at b lo k o w y d e k a d y d z i e s i ę t n e g o PDCz l i c z ą c e j w k o d z ie BCD 5 4 2 1 , b ) P r z e b i e g i cza so w e n a w y j ś c i a c h c z g ś o i l i c z n i k o w e j PDCz
? i g . . 2
a ) B lo c k schem e o f a d e c a d e r a t e m u l t i p l i e r c o u n t i n g i n t h e BCD 5421 c o d e , b ) T r a n s i e n t s i n o u t p u t p a r t o f t h e c o u t n e r
Zastosowaniedziesiętnychprogramowanych,
W1
15 25
K
W 2 4 - 3 ■ 2 ■ i -
13 18
W3
W*
K R y s . 3 . S ch em at b lo k o w y p ro g ram o w an eg o d z i e l n i k a c z ę s t o t l i w o ś c i (PDCz)
zbu d o w an eg o w o p a r c i u o s u m a to r
F i g . 3 . B lo c k schem e o f a r B t a m u l t i p l i e r b u i l t b a s s i n g o n a n a d d e r
W3 - i n t ( £ '^ —?-) + i n t (— y - - )
W4 - int(L+_i) + int(L^-2) + iat<iL+-2) + int(2L+_l)
(4)
S y g n a ły w y jś c io w e z b ram ek i z o s t a ł y r o z b i t e o d p o w ie d n io na dw ie i c z t e r y s k ł a d o w e . S k ład o w e t e , j a k r ó w n ie ż p r z e b i e g W2 z m i e n i a j ą s i ę co p i ę ć im p u lsó w w e jś c io w y c h . J e d y n i e W1 z m ie n ia s i ę d w u k r o tn i e w o l n i e j .
W p r z y p a d k u d z i e l n i k a w ie lo d e k a d o w e g o d l a s - t e j d e k a d y w zory t e p rz y j
mą p o s t a ć : W1 » i n t .3-1
10°
, s -1. W2 - i n t (Ł + - i - g- lS )
5 . 10°
(5) 8 - 1 r , 1QS- 1
W3 = i n t (— -19--- ) + i n t l ^ J t ---- 5 . 10s _ l 5 . 10 8" 1
Z asto so w an ie d z i e s i ę t n y c h p r o g r a m o w a n y c h ... 91
Wprowadzając z m ie n n ą p o m o c n ic z ą
( 6 )
nożeray n a p is a ć »
W1 - i n t ( | + 0 , 5 )
W2 - i n t U + 0 , 4 ) ( 7 )
W3 » i n t ( x + 0,6) + i n t ( x + 0,2)
W4 » i n t ( x + 0 , 8 ) + i n t ( x + 0 , 6 ) + i n t ( x + 0 , 4 ) + i n t l x + 0 , 2 )
Powyższe r o z w a ż a n ia d o ty c z ą s y t u a c j i , w k t ó r e j o d p o w ie d n ie b i t y l i o z b y p ro g r a m u ją c e j, b l o k u j ą c e d a n ą b ram k ę s ą ró w n e 1« Z ro z w a ż a ń t y c h w y n ik a , że l i c z b a im p u ls ó w w y jś c io w y c h z PDCz po K t a k t a c h z e g a ro w y c h w y ra ż a s i ę wzorem»
Ponieważ l i c z b a N podaw ana j e s t w k o d z ie BCD 8 4 2 1 , a w ię c c o n a jw y ż e j w y stąp ić może Na1»NBij»1 • N a to m i a s t b i t y Ns 2 i Nfl^ o r a z i n ig d y nie b ędą j e d n o c z e ś n i e ró w n e 1 . U m o ż liw ia t o p r o s t y z a p i s p o w y ż sz e g o w zo
ru bez obaw y, ż e im p u ls w y jśo io w y z k t ó r e j ś b ra m k i z o s t a n i e z l i c z o n y dwu
k r o tn ie .
1»2. P rogram ow ane d z i e l n i k i c z ę s t o t l i w o ś c i zbudow ane w o p a r c i u o B u m ato r
w- 2Q f{
(8)
gdzie« n
Innym ty p e m p ro g ram o w an eg o d z i e l n i k a c z ę s t o t l i w o ś c i j e s t d z i e l n i k z b u dowany w o p a r c i u o r e j e s t r i s u m a to r [3] IryB. 4 ) . W s t a n i e początk o w y m
r e j e s t r d z i e l n i k a j e s t ' w y zero w an y . J e g o w y ję c i a podaw ane s ą na w e jś c ia Aq - Aq s u m a to r a d z i e s i ę t n e g o , pod
c z a s gdy na w e j ś c i a BQ - Bq te g o s u m a to r a podaw ana j e s t l i c z b a p ro g r a m u ją c a N. Po K im p u ls a c h z e g a ro w ych na w y jś c i u j e d n e j d e k a d y d z i e l n ik a p o ja w i B ię i
Fwy
Wi n t t—=pg— ) (9)
im p u ls ó w . J e ż e l i K j e s t w i e l o k r o t n o ś c i ą 1 0, w te d y możemy n a p i s a ć :
wy we * TC (10)
R y s . 4 F i g . 4
P o d o b n ie d l a m -dekadow ego su m a to ra l
■n _ Ta K__
wy 10' (11)
J e ż e l i po (K - 1)-B zy m t a k c i e zegarow ym z a w a r t o ś ć r e j e s t r u w y n o s ił a SK ,■
t o po K -tym t a k c i e b i t p r z e n i e s i e n i a Cn s u m a to r a b ę d z i e m i a ł w a r t o ś ć :
i n t ( - K- 1 + N 10u
(12)
a z a w a r to ś ć r e j e s t r u w y n i e s i e :
tK
K SK- 1 + N " Cn • 10" (13)
2 . ZASTOSOWANIE PDCz DO BUDOWY GENERATORÓW SINUSOIDALNYCH
P rogram ow ane d z i e l n i k i c z ę s t o t l i w o ś c i z n a j d u j ą z a s t o s o w a n i e m ięd zy in nymi do budowy g e n e r a t o r ó w s i n u s o i d a l n y c h m a ły c h c z ę s t o t l i w o ś c i , wchodząc w s k ł a d t z w . i n t e g r a t o r ó w c y f r o w y c h [ i] ( r y s . 5 ) . I n t e g r a t o r e m cyfrow ym nazywamy u k ł a d s k ł a d a j ą c y s i ę z PDCz i l i c z n i k a z l i c z a j ą c e g o im p u ls y wyjś
c io w e d z i e l n i k a . Do z b u d o w a n ia g e n e r a t o r a s i n u s o i d a l n e g o k o n ie c z n e j e s t z a s t o s o w a n i e dw óch t a k i c h i n t e g r a t o r ó w . O z n a c z a ją c p r z e z L p o je m n o ść lic z n ik a i p r z y j m u j ą c , ż e j e s t ona d u ż a , m ożna p r o c e s sum ow ania r e a l iz o w a n y w r z e c z y w i s t o ś c i p r z e z l i c z n i k z a s t ą p i ć sym bolem c a łk o w a n i a w ró w n a n ia c h o p i s u j ą c y c h d z i a ł a n i e i n t e g r a t o r a c y f r o w e g o . P ro w a d z i t o do p rz y b liż o n y c h z a l e ż n o ś c i o p i s u j ą c y o h z a c h o w a n ie p o d a n e g o g e n e r a t o r a [ i] ( r y s . 6) :
Z astosow anie d z i e s i ę t n y c h p ro g ra m o w a n y c h » . 93
N
1 ^ 1
PD
Cz
liczhik.
. . .
L
R y s . 5 . S c h e m a t b lo k o w y i n t e g r a t o r a c y fr o w e g o F i g . 5 . B ło c k sch em e o f d i g i t a l i n t e g r a t o r
CLCAH
Rys. 6. S ch em at b lo k o w y g e n e r a t o r a d r g a ń s i n u s o i d a l n y c h zbud o w an eg o w o p a r c i u o p ro g ram o w an e d z i e l n i k i c z ę s t o t l i w o ś c i
P ig. 6. B lo c k sch em e o f a s i n u s o i d a l g e n e r a t o r b u i l t b a s i n g on r a t e m u l t i p l i e r s
• t: ** L1
W0 10m P
10
*LI
10
“<149
* , e * i “ L 2 >
gdzie»
p - o p e r a t o r L a p l a c e * a .
Z ro z w ią z a n ia t e g o u k ła d u ró w n a ń o trzy m u jem y »
L1 » H . s i n C w t) ,
10®
(1 5 ) L2 - U . (1 - oob w t ) , ’ wy “ — ■ . 1Qm im2»
W ynika s t ą d , ż e z m i e n i a j ą c l i c z b ę N można z m i e n ia ć a m p l i t u d ę generowanych p r z e b ie g ó w , a o c z ę s t o t l i w o ś c i w y jś c io w e j d e c y d u je c z ę s t o t l i w o ś ć impulsón po d aw an y ch na w e j ś c i e .
P o n ie w a ż l i c z n i k L i1 n i e r o z r ó ż n i a z n a k u l i c z b y L 1 , w c e l u u z y s k a n ia je d n a k o w e g o k s z t a ł t u g ó r n e j i d o l n e j p o łó w k i s i n u s o i d y n a l e ż y z e ro w a ć u k ł a d g e n e r a t o r a c o k a ż d e p ó ł o k r e s u . W p rz e c iw n y m r a z i e na p o c z ą t k u dru
g ie g o p ó ł o k r e s u s t a n c z ę ś c i l i c z n i k o w e j PDCz i l i c z n i k a L i2 b y łb y ró żn y od z e r a , c o pow odow ałoby od m ien n y r o z k ł a d c z aso w y im p u lsó w w y jś c io w y c h PDCz, a c o z a tym i d z i e - z m ia n ę k s z t a ł t u g e n e r o w a n e j f a l i .
W l i c z n i k u ŁL1 im p u ls y na w e j ś c i a c h z l i c z a n i a w p r z ó d i z l i c z a n i a w s te c z n i e mogą p o ja w ia ć s i ę j e d n o c z e ś n i e , g d y ż spow odow ać t o m oże n i e p o p raw n e d z i a ł a n i e u k ł a d u . P ro b le m t e n można r o z w i ą z a ć dwiema m eto d am i:
- p r z e z . z a s t o s o w a n i e na w e j ś c i u l i c z n i k a L i1 u k ł a d u a n ty k o in c y d e n c y jn e g o , k t ó r e g o z a d a n ie m b y ło b y d o p r o w a d z e n ie im p u ls u na o d p o w ie d n ie w e j ś c i e , j e ż e l i w d ru g im t o r z e b r a k im p u ls u o r a z n i e d o p u s z c z e n i e im p u lsó w na
- j ś c i e l i c z n i k a , j e ż e l i im p u ls y t e w y s t ą p i ą r ó w n o c z e ś n i e w obu to r a c h , - pi" e z z a s t o s o w a n i e g e n e r a t o r a d w u fazo w eg o , p r z y czym s y g n a ł y na w ejście
z l i c z a n i a w p r z ó d b y ły b y podaw ane w p i e r w s z e j f a z i e , a na w e j ś c i e z l i c z a n i a w s te c z w d r u g i e j f a z i e t a k t u z e g a ro w e g o .
J e d n a k ż e po p r z e a n a l i z o w a n i u d z i a ł a n i a obydwu o d m ian t e g o u k ła d u można s t w i e r d z i ć , ż e g e n e r a t o r z z e g a re m je d n o fa z o w y m i u k ła d e m a n ty k o in c y d e n - c y jn y m n i e w y k a z u je i s t o t n y c h z a l e t w s t o s u n k u do g e n e r a t o r a z zeg arem dw ufazowym , k t ó r y n i e wymaga s t o s o w a n ia sk o m p lik o w a n e g o u k ła d u a n ty k o i n c y d e n c y jn e g o [1] .
3 . ANALIZA WIDMOWA SYGNAŁU WYJŚCIOWEGO
R y su n e k 7 p r z e d s t a w i a p rz y k ła d o w y p r z e b i e g s y g n a ł u w y jś c io w e g o 11 ( t ) . Ma on t a k i sam k s z t a ł t w obydwu p ó ł o k r e s a c h , r ó ż n i s i ę j e d y n i e z n a k ie m . 'Wynika t o b e z p o ś r e d n i o z budowy g e n e r a t o r a , g d z i e l i c z n i k i i PDCz s ą ze
ro w a n e c o p ó ł o k r e s u , a c y k l p r a c y j e s t p o w ta r z a n y . P r z e d s ta w io n y p r z e b i e g można t r a k t o w a ć j a k o sumę p rz e b ie g ó w p r o s t o k ą t n y c h , z k t ó r y c h dwa p o k a z a n e s ą na r y s u n k a c h 7 b ) i c ) . Są o n e p r z e b i e g a m i p rz e m ie n n y m i o am
p l i t u d z i e ró w n e j L 1(K ) i c z a s i e t r w a n i a im p u ls u równym Ti . J e ż e l i p rz e z Kp oznaczym y l i c z b ę im p u lsó w g e n e r a t o r a z e g a ro w e g o p o t r z e b n ą do uformowa
n ia j e d n e j p o łó w k i g e n e ro w a n e g o p r z e b i e g u , t o :
(16) K»1
Z a sto so w a n ie d z i e s i ę t n y c h p ro g r a m o w a n y c h .. 95
<*)
% (*)
r r
(Kr+J)V
T; 1T.-
L_J ó
c)
i i « )
(K,+tir;
i iT; 3/7
R y s . 7
a) P rzy k ład o w y p r z e b i e g c z a so w y z m ia n z a w a r t o ś c i l i c z n i k a L i1 , b ) , c ) P ie r w s z e d w ie s k ła d o w e p r o s t o k ą t n e p r z e b i e g u L H t )
P i g . 7
a) E xem plary t r a n s i e n t o f c h a n g e s o f t h e c o u n t e r c o n t e n t s , b ) , c ) F i r s t tw o r e c t a n g u l a r c o m p o n e n ts o f t h e t r a n s i e n t L1
K o rz y s ta ją c z f u n k c j i p r o s t o k ą t n e j «
fi U ) - -
1 d l a < i <
0 d l a x < - l u b x > 1
(1 7 )
aożna p r z e b i e g ( t ) z a p i s a ć n a s t ę p u j ą c o [ i] «
V « ) . s - n (*■ - 1- * - V 11
(1 8 ) oraz o g ó l n i e d l a f KU ) i
119)
z a te m : K
P ^ t - mTQ - T U K + i) L1 U ) = 2 2 LUK) [ n i --- ° -y — --- - )
K>=1 m« <x>
(20)
P r z e b i e g p r o s t o k ą t n y 'P j j ( t ) można p r z e d s t a w i ć w p o s t a c i z e s p o l o n e g o p rze- b ie g u F o u r i e r a «
a 00 a J n o k t „
f K( t ) = 2 °nK • e ^ Qa—oo
g d z i e : TQ
•, (■ ~d n d u t
CnK - TT * ) ^ * e d t
T0
P o n iew aż p r z e b i e g L U t ) j e s t sumą p rz e b ie g ó w o k re s o w y c h , a m p l it u d a m -te j h a r m o n ic z n e j t e g o p r z e b i e g u b ę d z i e w y n o s i ł a :
A KP^ A
Cn “ 2, CnK (22)
K»1
K o r z y s t a j ą c z p o w y ż sz y c h z a l e ż n o ś c i możemy n a p i s a ć : K_
-.1nw„K/K
“»■i I-1“ !?-!
m « o • (23)& 1 d l a n - n i e p a r z y s t y c h o r a z CQ » O d l a n - p a r z y s t y c h
W s p ó łc z y n n ik z n i e k s z t a ł c e ń n i e l i n i o w y c h p r z e b i e g u L 1 ( t ) o b lic z a m y wg wzo
r u :
(¡2 *** ^ CQ2
Ze w z g lę d u na z n a c z n y s t o p i e ń s k o m p lik o w a n ia p o w y ż sz y c h wzorów o b lic z e n ia t e w y k o n u je s i ę p r z y u t y c i u m aszyny c y f r o w e j .
Do ro z w a ż a ń s z c z e g ó ło w y c h p r z y j ę t o m o d el g e n e r a t o r a z z e g a re m dwufazo
wym zb u d o w an eg o w o p a r c i u o dw udekadow e (m=2) d z i e s i ę t n e program ow ane d z i e l n i k i c z ę s t o t l i w o ś c i .
Z astosow anie d z i e s i ę t n y c h p r o g r a m o w a n y c h ... 97
Z a w a r to ś c i l i c z n i k ó w L i1 i L i2 w danym t a k c i e zegarow ym mogą b y ć o b l i czone na p o d s ta w ie wzorów (8) i (1 2) , p r z y z n a jo m o ś c i z a w a r t o ś c i t y c h l i c z ników w t a k c i e p o p r z e d n im . Są t o w ię c o b l i c z e n i a i t e r a c y j n e , w a r u n k u ją c e budowę c a łe g o p ro g ra m u .
W t r a k c i e p i s a n i a p ro g ra m u w y s tę p u j e k o n ie c z n o ś ć w s tę p n e j z n a jo m o ś c i i l o ś c i ta k tó w z e g a ro w y c h p r z y p a d a j ą c y c h na po ło w ę o k r e s u p r z e b i e g u w y jś ciowego (Kp ) . Można j ą o b l i c z y ć w n a s t ę p u j ą c y sp o s ó b «
Y~ » p„v “ --- ~ — 5 ^25)
r o wy 2 ar . 10“
ale m « 2, ? W0 ■ jp , w ię c :
T0 - 23T . 100 . T±
Wiedząc, że
*
0
_ .ł p * Ti*
nożemy n a p i s a ć : K =. 100 . 5T
P
Jednakże r o z p a t r u j ą c g e n e r a t o r z z e g a re m dwufazowym , w każdym t a k c i e z e garowym otrzym am y po d w ie w a r t o ś c i z a w a r t o ś c i k a ż d e g o l i c z n i k a (w f a z i e A i w f a z i e B ) . D la te g o t e ż r z e c z y w i s t a i l o ś ć s k ła d o w y c h ^ ( t ) p r z e b i e g u Ł1( t ) w y n ie s ie »
Kp - 2 . Kp - 200 .ST (2 6)
W t r a k c i e o b l i c z a n i a w s p ó łc z y n n ik a z n i e k s z t a ł c e ń n i e l i n i o w y c h i l o ś ć uw zg lęd n io n y ch h a r m o n ic z n y c h m u s i z a p e w n ić o d tw o r z e n i e mocy s y g n a ł u z z a daną d o k ł a d n o ś c i ą , n p . 9 9 , 9954«
Schemat blokow y p ro g ram u o b l i c z a j ą c e g o w s p ó łc z y n n ik z n i e k s z t a ł c e ń n i e lin io w y ch p r z e b i e g u L1( t ) p r z e d s ta w io n o na r y s . 1 0.
4 . PODSUMOWANIE
rfy n ik i o b l i c z e ń w p rz y p a d k u z a s t o s o w a n ia d z i e l n i k ó w c z ę s t o t l i w o ś c i zbudowanych w o p a r c i u o l i c z n i k p r z e d s ta w io n o w t a b e l i 1, a zbud o w an y ch w o p a rc iu o s u m a to r w t a b e l i 2 . Można z a u w a ż y ć , ż e w p ie rw s z y m p rz y p a d k u w sz e ro k im z a k r e s i e w a r t o ś c i l i c z b y p r o g r a m u ją c e j N (3 0 4 4 9 ) w s p ó łc z y n n ik
T a b l i c a 1 W y n ik i o b l i c z e ń d l a g e n e r a t o r a z PDCz zbudow anym i w o p a r c i u o l i c z n i k L ic z b a
p r o g r a m u ją c a N
W sp ó łc z y n n ik z n i e k s z t a ł c e ń n i e l i n i o w y c h
H [* ]
A m p li' przeb d L1max
sudy lęgów
L2max
I l o ś ć ta k tó w z e g a ro w y c h
KP
49 1 ,7 50 97 642
48 3 ,0 49 98 652
47 1 , 8 48 93 636
46 3 , 0 43 87 632
45 3 ,5 43 84 636
44 3 ,6 43 82 636
43 2 ,9 41 8 0 632
42 2 , 1 42 82 646
41 5 ,7 41 81 732
40 4 , 6 41 82 722
38 2 ,3 39 79 618
36 3 ,3 37 74 624
34 1 ,9 37 72 618
32 2 ,9 33 65 640
30 3 , 0 31 59 654
28 3 ,1 31 58 614
25 4 , 2 25 49 614
20 4 , 6 20 42 634
15 5 , 0 17 32 606
10 8 , 4 10 19 580
5 1 3 ,7 6 10 610
z n i e k s z t a ł c e ń n i e l i n i o w y c h H z m ie n ia s i ę n i e r e g u l a r n i e w d o ś ć s z e r o k im z a k r e s i e (1,7%7 5,75i ( .r y s . 9 ) . P o z o s t a j e t o w s p r z e c z n o ś c i z in t u i c y j n y m p r z y p u s z c z e n ie m , ż e w m i a r ę w z r o s t u w a r t o ś c i l i c z b y p r o g r a m u ją c e j N powin
na w z r a s t a ć ró w n o m ie rn o ś ć r o z ł o ż e n i a im p u lsó w na w y j ś c i u PDCz, a w ię c z a w a r t o ś ć h a r m o n ic z n y c h w p r z e b i e g u w y jścio w y m p o w in n a m a l e ć . Z a le ż n o ś ć ta p o tw ie r d z a s i ę d o p i e r o w p rz y p a d k u m n i e js z y c h w a r to ś o iM .i o z b y p ro g r a m u ją c e j N (5t3 0) . U le z a w sz e z a te m u s t a w i e n i e m a k s y m a ln e j w a r t o ś c i l i c z b y pro
g r a m u ją c e j p r o w a d z ić m u s i do o tr z y m a n i a p r z e b i e g u o n a jm n ie js z y m w sp ó łczy n n ik u z n i e k s z t a ł c e ń n i e l i n i o w y c h .
W p rz y p a d k u z a s t o s o w a n ia d z ie l n i k ó w c z ę s t o t l i w o ś c i zbudow anych w \o p a r c i u o s u m a to r z a l e ż n o ś ć m ię d z y l i c z b ą p r o g r a m u ją c ą a w s p ó łc z y n n i k ie m z n ie k s z t a ł c e ń n i e l i n i o w y c h j e s t z n a c z n i e b a r d z i e j w y ra ź n a , c h o ć 1 t u t a j w y stę
p u j ą pewne n i e r e g u l a r n o ś c i . J e s t t o spow odow ane f a k t e m , ż e r o z k ł a d in fp u l- sów w y jś c io w y c h p r z y d a n e j l i c z b i e p r o g r a m u ją c e j J e s t w tym p rz y p a d k u b a r
d z i e j ró w n o m ie rn y n i ż w p o p r z e d n im . Z a s to s o w a n ie t e g o ty p u g e n e r a t o r ó w
Zastosowanie d z i e s i ę t n y c h p ro g r a m o w a n y c h .. 99
T a b l i c a 2 Wyniki o b l i c z e ń d l a g e n e r a t o r a z PDCz zbudow anym i w o p a r c i u o s u m a to r Liczba
program ująca N
W s p ó łc z y n n ik z n i e k s z t a ł c e ń n i e l i n i o w y c h
H [55]
A m pli p r z e b LI oT max
;udy iegów
max
I l o ś ć ta k tó w z e g a ro w y c h
KP
49 0 ,9 50 99 628
48 1 , 0 49 97 628
47 1 ,3 48 95 628
46 1 , 1 47 93 626
45 1 ,4 47 91 626
44 1 ,5 45 89 626
43 1 ,4 44 87 626
42 1 ,4 43 85 628
41 1 ,4 43 83 628
40 1 ,5 41 81 628
38 1 , 6 39 77 626
36 1 , 6 37 73 626
34 1 ,7 35 69 628
32 1 ,9 33 65 624
30 1 ,9 31 61 626
28 2 ,0 29 57 626
25 2 ,4 26 51 622
20 2 ,7 21 41 624
15 3 ,6 16 31 622
10 5 ,0 11 21 616
5 9 ,5 6 11 622
prowadzi d la k a ż d e j w a r t o ś c i N do o tr z y m a n i a p r z e b i e g u o m n i e js z y c h z n i e k s z ta łc e n ia c h n i e l i n i o w y c h .
Ha r y s . 8 p r z e d s ta w io n o z a l e ż n o ś ć l i c z b y ta k tó w z e g a ro w y c h p r z y p a d a j ą cych na połow ę o k r e s u p r z e b i e g u w y jś c io w e g o (Kp ) od l i c z b y p r o g r a m u ją c e j H dla obu typów PDCz. Z w y k re su te g o w y n ik a , ż e p r z y z m ia n a c h w a r t o ś c i liczby N (co p o w o d u je z m ia n ę a m p l itu d y p r z e b i e g u w y jś c io w e g o ) w y s tę p u j e zalana c z ę s t o t l i w o ś c i te g o p r z e b i e g u . Z te g o powodu p r z e s t r a j a n i e a m p l i
tudy p rz e z z m ia n ę l i c z b y H j e s t d o p u s z c z a l n e j e d y n i e w te d y , gdy n i e j e s t wymagana duża s t a ł o ś ć c z ę s t o t l i w o ś c i s y g n a ł u w y jś c io w e g o .
A n a liz u ją c a m p l it u d y p rz e b ie g ó w L1 i L2 można z a u w a ż y ć , ż e n i e . p o k r y wają s i ę one na o g ó ł z e swymi t e o r e t y c z n y m i w a r t o ś c i a m i (N i 2 N ). P o c ią g a to za sobą n ie m o ż n o ść u s t a w i e n i a ż ą d a n e j w a r t o ś c i a m p l i t u d y , n p . I<1 max»46 lub L2max»94.
R y ś . 8. Z a le ż n o ś ć l i c z b y ta k tó w z e g a ro w y c h p r z y p a d a j ą c y c h na p o ło w ę okre
s u p r z e b i e g u w y jś c io w e g o (Kp ) o d l i c z b y p r o g r a m u j ą c e j N
P i g . 8. R e l a t i o n b e tw e e n a num ber o f c l o c k c y c l e s i n t h e h a l f o f t h e outpi t r a n s i e n t (Kp ) a n d t h e p ro g ra m m in g n u m b er H
R y s . 9 . Z a le ż n o ś ć w s p ó łc z y n n i k a z n i e k s z t a ł c e ń n i e l i n i o w y c h H od lic z b y p r o g r a m u j ą c e j U
P i g . 9 . R e l a t i o n b e tw e e n n o n l i n e a r d i s t o r t i o n c o e f f i c i e n t H a n d th e progr*- m in g n u m b er N
Z a sto s o w a n ie d z i e s i ę t n y c h p ro g r a m o w a n y c h .. 101
Rys. 1 0 . S c h e m a t b lo k o w y p ro g ra m u o b l i c z a j ą c e g o w s p ó łc z y n n i k z n i e k s z t a ł c e ń n i e l i n i o w y c h p r z e b i e g u L1( t )
? lg . 10. B lo c k sc h e m e o f a p ro g r a m c a l c u l a t i n g t h e n o n l i n e a r d i s t o r t i o n s c o e f f i c i e n t o i t h e t r a n s i e n t L I U )
Te m ankam enty o g r a n i c z a j ą p o w a ż n ie m o ż liw o ść z a a t o a o w a n i a t e g o typów g e n e r a t o r ó w . D e c y d u ją c s i ę J e d n a k na z a s t o s o w a n ie g e n e r a t o r ó w z programo
wanymi d z i e l n i k a m i c z ę s t o t l i w o ś c i l e p s z e w y n ik i można u z y s k a ć w przypadku d z i e l n ik ó w zbud o w an y ch w o p a r c i u o s u m a to r .
LITERATURA
[1] H ry n k ie w ic z E . j A n a liz a i p r o j e k t o w a n i e g e n e r a t o r ó w d r g a ń s i n u s o i d a l n y c h m a łe j c z ę s t o t l i w o ś c i w o p a r c i u o pro g ram o w an e d z i e l n i k i c z ę s t o t l i w o ś c i (.p raca d o k t o r s k a ) , P o l . S I . , G liw ic e 1 9 7 8 .
[2] P ie ń k o s J . , T u r c z y ń s k i J . : U k ła d y s c a l o n e TTL w s y s te m a c h cyfrow ych!
WKŁ, W arszaw a 1 9 8 0 .
[3] C z a r n e c k i S . i O pracow ać u k ł a d s ł u ż ą c y do k - k r o tn e g o p o w i e l a n i a często
t l i w o ś c i , w y k o r z y s t u ją c d z i e s i ę t n y program ow any d z i e l n i k c z ę s t o tl iw o ś c i zbudow any na s u m a to r z e b in a rn y m ( p r a c a m a g i s t e r s k a - n ie p u b lik o w a n a ) P o l . S I . , G liw ic e 1 9 8 2 .
R e c e n z e n t: p r o f , d r i n ż . A n to n i Pach
W p ły n ęło do R e d a k c j i 2 .1 1 .8 3 r .
nPHMEHEHHE AECHTHHHHX IlPOrPAMMHPOBAHHHX HEJIHTEJIEil HACTOTR JUIfl IlOCTPOitKH TEHEPATOPOB CHHYCOHAAJIbHRX KOJIREAHHtt HH3K0H 9ACT0TH
P e 3 ¡o u e
B c i a T t e oroBopeH K flBa ochobhh6 m n u nporpauM H poBaH H ux flejrH ieA ett vacioTUi
nocTpoeHHHX Ha 0 a 3 e cvSTHHKa h cyM uaT opa. ITpHBe^eH aHanH3 p a b o i u reH epaiopa CHHycoHsajiBHHX KOJiedaHHtt HH3Koft ^acTOTM. H a ocHOBauHHH nojiyveHHHX p e s y jib ia - tob cpaBH eH a npH ro^H ocTB flByx thhob n p orpauunpoB aH H H x .n ejiH iejieft v a c r o iH A«
n ocipoS K H re H e p a io p o B l a n a x thiiob •
THE APPLICATION OP THE PROGRAMMABLE DECIMAL FREQUENCY DIVIDIKS IN LOW FREQUENCY SINUSOIDAL GENERATORS
S u m m a r y
Two t y p e s o f r a t e m u l t i p l i e r s b u i l t u s i n g a c o u n t e r a n d a n a d d e r are d e s c r i b e d . An a n a l y s i s o f t h e s i n u s o i d a l g e n e r a t o r o f lo w f r e q u e n c y oaci- l o t i o n s b a s e d o n t h e s e d i v i d e r s i s p r e s e n t e d . The u s a b i l i t y o f t h e two t y p e s o f t h e d i v i d e r s i s co m p a re d o n t h e b a s e o f t h e r e s u l t s .
