CC BY
5128
Национальная ассоциация ученых (НАУ) # IV (9), 2015/ ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
5. Ланкин А.М., Ланкин М.В., Наракидзе Н.Д. Метод измерения вебер-амперной характеристики базирующийся на решении обратной задачи МГБ / Современные проблемы науки и образования. 2014. № 4. С. 167.
6. Ланкин М.В., Наракидзе Н.Д. Оптимизация параметров измерительного преобразователя напряженности магнитного поля / Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2008. № 2. С. 3235.
7. Патент 2147752 Россия МКИ G01R33/02. Быстродействующее устройство для измерения напряжен-
ности магнитного поля / М.В. Ланкин, Н.И. Горба-тенко, В.В. Гречихин, Д.Д. Савин, Г.В. Ланкина, Прокопов С.В. - Опубл. 20.04.2000, Бюл. N 11
8. Пат.2154280 Россия МКИ G01R33/02. Устройство для измерения напряженности магнитного поля / Д.Д. Савин, М.В. Ланкин, Н.И. Горбатенко, В.В. Гре-чихин, Г.В. Ланкина, С. В. Прокопов - Опубл. 03.08.2000, Бюл. N 22.
9. Пат.2155968 Россия МКИ G01R33/02. Устройство для измерения напряженности магнитного поля / М.В. Ланкин, Н.И. Горбатенко, В.В. Гречихин, Д.Д. Савин, Г.В. Ланкина, Е.Г. Ткаченко - Опубл. 10.09.2000, Бюл. N 25.
w
ЦИФРОВОМ СИНТЕЗАТОР УПРАВЛЯЮЩИХ СИГНАЛОВ
Кучеров Виктор Александрович
кандидат технических наук, доцент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования, «Южно-Российский государственный политехнический, университет (НПИ) имени М.И. Платова», г. Новочеркасск
Бакланов Алексей Николаевич
Студент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова», г. Новочеркасск
DIGITAL SYNTHESIZER CONTROLLED BY A SIGNAL
Kucherov Viktor Aleksandrovich, candidate of Science, docent, Federal State Budget Educational, Institution of Higher Professional, Educational "Platov South-Russian, State Polytechnic
Baklanov Aleksey Nikolaevich, student, Federal State Budget Educational, Institution of Higher Professional, Educational "Platov South-Russian, State Polytechnic, University (NPI)", Novocherkassk АННОТАЦИЯ
В статье описано устройство, обеспечивающее генерирование сигналов управления произвольной формы. Такие устройства находят широкое применение в магнитоизмерительных системах. ABSTRACT
The article describes a device for producing a control signal of arbitrary shape. Such devices are widely used in magnetic measurement systems.
Ключевые слова: электротехническое устройство, метод гармонического баланса Keywords: electrical device, method of harmonic balance
Сконструированный табличный цифровой синтезатор сигналов позволяет сформировать закон изменения напряжения для систем диагностики электротехнических устройств [1-6] и токов возбуждения ферромодуляцион-ных измерителей напряженности магнитного поля [7-10], с помощью цифрового метода, что способствует достижению высокой точности и удобству быстрой смены программы.
Бурное развитие цифровой электронной техники позволяет в большем числе случаев формирования аналоговых сигналов использовать цифровые методы.
В данной статье описан цифровой синтезатор синусоидального сигнала на основе прямого цифрового синтеза, имеющий стабильную амплитуду и перестраиваемую частоту в определённом диапазоне и форму сигнала, близкую к идеальной.
Наиболее распространены следующие методы синтеза частот:
- прямой аналоговый синтез (Direct Analog Synthesis, DAS) на основе структуры смеситель/фильтр/делитель;
- косвенный (indirect) синтез на основе фазовой автоматической подстройки частоты (Phase Locked Loop, PLL), при котором выходная частота формируется с помощью дополнительного генератора;
- прямой цифровой синтез (Direct Digital Synthesis, DDS), при котором выходной сигнал синтезируется цифровыми методами;
- гибридный синтез, представляющий собой комбинацию нескольких методов, описанных выше. Наиболее подходящим методом формирования
отсчетов функции sin является табличный метод. Переко-дировочная таблица (Look Up Table) размещается в ПЗУ.
Национальная ассоциация ученых (НАУ) # IV (9), 2015 / ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
129
Код, который подается на адресные входы ПЗУ, является аргументом функции sin, а выходной код ПЗУ равен значению функции для данного аргумента. Аргумент функции sin или фаза, в отличие от значения функции, меняется во времени линейно.
Составленная структурная схема для цифрового генератора синусоидальных колебаний на основе памяти представлена на рис. 1.
Тактовый генератор 20 МГц Счетчик1 ПЗУ 1 ЦАП 1 20 кГц
10 кГц
Тактовый генератор обеспечивает формирование управляющих импульсов заданной частоты, обеспечивающей требуемую частоту синуса на выходе.
Счетчики формируют текущий адрес для выбора данных из памяти.
Блоки ПЗУ выдают текущее значение уровня сигнала на выходе.
■ ■
Рис. 1. Структурная схема синтезатора сигналов
Цифроаналоговые преобразователи преобразуют цифровое значение уровня сигнала в аналоговый уровень сигнала.
Тактовый генератор формирует опорные импульсы с частотой, прямо пропорциональной выходной частоте
синуса. Синхронизирующие импульсы с частотой f 1,
f 2 поступают на счетчики, на выходе которых формируются n-разрядные адреса микросхем памяти - число X. Значение адреса изменяется в интервале от 0 до (2n-1). По числу X на адресном входе ПЗУ выбирает m-разрядное число Y, являющееся значением выборки сигнала - амплитуды синуса. Цифроаналоговые преобразователи преобразуют код числа в аналоговый сигнал.
Сконструированный табличный цифровой синтезатор сигналов уникален своей цифровой определенностью - генерируемый им сигнал синтезируется со свойственной цифровым системам точностью. Частота, амплитуда и фаза сигнала в любой момент времени точно известны и подконтрольны.
Литература
1. Ланкин М.В. Приборы и методы контроля магнитных свойств постоянных магнитов. - Новочеркасск: Южно-Российский гос. технический ун-т (Новочеркасский политехнический ин-т), 2007, 292 с.
2. Ланкин М.В., Ланкин А.М. Решение обратной задачи метода гармонического баланса / В сборнике: Междисциплинарные исследования в области математического моделирования и информатики Материалы 4-й научно-практической internet-конференции. отв. редактор Ю.С. Нагорнов. Ульяновск, 2014. С. 117-122.
3. Ланкин А.М., Ланкин М.В. Метод измерения вебер-амперной характеристики электротехнических
устройств / Современные проблемы науки и образования. 2014. № 1. С. 246.
4. Lankin A.M., Lankin M.V. Getting weber - voltage characteristics using the metod of harmonic balance \ В сборнике: The Second International Conference on Eurasian scientific development Proceedings of the Conference. 2014. С. 264-270.
5. Ланкин А.М., Ланкин М.В., Наракидзе Н.Д. Метод измерения вебер-амперной характеристики базирующийся на решении обратной задачи МГБ / Современные проблемы науки и образования. 2014. № 4. С. 167.
6. Ланкин А.М., Ланкин М.В., Наракидзе Н.Д., Наугольнов О.А. Управление магнитным состоянием изделий из магнитомягких материалов / Фундаментальные исследования. 2014. № 11-5. С. 1005-1009.
7. Ланкин М.В., Наракидзе Н.Д. Оптимизация параметров измерительного преобразователя напряженности магнитного поля / Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2008. № 2. С. 3235.
8. Патент 2147752 Россия МКИ G01R33/02. Быстродействующее устройство для измерения напряженности магнитного поля / М.В. Ланкин, Н.И. Горба-тенко, В.В. Гречихин, Д.Д. Савин, Г.В. Ланкина, Прокопов С.В. - Опубл. 20.04.2000, Бюл. N 11
9. Пат.2154280 Россия МКИ G01R33/02. Устройство для измерения напряженности магнитного поля / Д.Д. Савин, М.В. Ланкин, Н.И. Горбатенко, В.В. Гре-чихин, Г.В. Ланкина, С. В. Прокопов - Опубл. 03.08.2000, Бюл. N 22.
10. Пат.2155968 Россия МКИ G01R33/02. Устройство для измерения напряженности магнитного поля / М.В. Ланкин, Н.И. Горбатенко, В.В. Гречихин, Д.Д. Савин, Г.В. Ланкина, Е.Г. Ткаченко - Опубл. 10.09.2000, Бюл. N 25.
