DE2549049C2 - Vorrichtung zur Erzeugung einer beliebigen Funktion - Google Patents

Description

wie einem ersten und zweiten digitalen Subtrahierer 5 und 6 jeweils als Subtrahend an dessen Minuseingang geleitet Als Minuend wird dem ersten Subtrahierer 5 die laufende Adresse X, dem zweiten Subtrahierer 6 die nächst höhere Stützstellenadresse Xk — jeweils dem Pluseingang — zugeführt

Am Ausgang des ersten Subtrahierers 5 erscheint die Differenz X—Xt-i, am Ausgang des zweiten Subtrahierers 6 die Differenz Xt—Xk-i- Der Ausgangswert des ersten Subtrahierers wird als Dividend, der des zweiten als Divisor einem nachfolgenden digitalen Dividierer 7 zugeführt, als dessen Ausgangswert der Quotient

15

erscheint

Für die den Stützstellen zugeordneten, analogen Stützwerte Y\, Y₂ ... Yk ... Yn-i, Y_n ist ein analoger Speicher 8 vorgesehen, welcher mit der Schaltereinheit 4 derart verbunden ist daß jeder Stützstelle ein Schalter zugeordnet ist und daß bei anliegender Stützste'Menadresse Xk-\ die den Stützstellen Xk-\ und Xk zugeordneten Schalter schließen und den Stützwert y* als Minuend und den Stützwert Yk-1 als Substrahend einem analogen Differenzverstärker 9 zuführen, dessen Ausgangswert dann die analoge Differenz Yk- Yk-\ ist

Die analoge Differenz und der digitale Quotient werden einem multiplizierenden Digital-Analog-Wandler 10 zugeführt welcher daraus das Produkt

bildet.

Dieses Produkt und der Stützwert Yk-\ werden schließlich in einem analogen Summierverstärker 11 zum Ausgangswert

A_t-A,.|

summiert

Als Analogspeicher eignen sich, wie bereits vorgeschlagen, Potentiometer, und für den Digitalspeicher und die Schaltereinheit können PROM-Bausteine mit MOS-Schaltern Anwendung finden.

Die Anzahl der Interpolationsschritte und die Zahl der Stützstellen bestimmen die Anpassungsfähigkeit bzw. die Auflösung der Vorrichtung nach dem Patentanspruch. Die Kapazität des Zählers 2 bestimmt die maximal mögliche Zahl von Int^rpolationsschritten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

55

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Claims (1)

1 2

Ausgang eines Binärzählers durch Addieren der Impul-

Patentanspruch: se eines Impulsgebers entsteht, in einen höher- und nie-

derwertigen Teil aufgeteilt wird und die aus den höher-

Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Si- wertigen Bits gebildeten Adressen den Stützstellen zugnals in Form eines einer beliebigen Funktion züge- 5 geordnet sind und die aus den niederwertigen Bits gebilordneten, mehrere Stützstellen mit dazwischenlie- dete Zahl von Adressen der Zahl der Interpolationsgenden, Interpolationsstellen aufweisenden Poly- schritte zwischen zwei Stützstellen entspricht Dies hat gonzuges, wobei die Stützstellen und die zwischen den Nachteil, daß die Stützstellen konstanten Abstand ihnen liegenden Interpolationsstellen beliebig auf voneinander haben und der die Stützwerte verbindende die fortlaufend ganzzahligen Punkte einer Skala ver- to Polygonzug in Bereichen, wo die zu bildende Funktion teilt sind und wobei jeder Stützstelle ein analoger eine starke Krümmung aufweist, diese Funktion nur un-Stützwert zugeordnet ist und die den Interpolations- genügend nachbilden kann.

stellen zugeordneten Interpolationswerte linear in- Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur

terpoliert werden, dadurch gekennzeich- Erzeugung einer beliebigen Funktion nach dem Obern e t, 15 begriff des Anspruchs 1 zu verbessern und damit die

daß ein Impulsgeber (1) und ein Zähler (2) vorgese- Bildung eines Polygonzuges zu ermöglichen, welcher hen sind, welche mit der Frequenz des Impulsgebers sich der zu ersetzenden Funktion mit geringeren Fehfortlaufend den Stützstellen und Interpolationsstel- lern anpassen kann.

len zugeordnete digitale Adressen ^ erzeugen, Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im

daß ein Analogspeicher (8) mit einem Speicherplatz 20 Kennzeichenteil des Patentanspruchs genannten Merkfür jeden den Stützstellen (Xk) zugeordneten Stütz- male gelöst

wert (Yk) und eine Schaltereinheit (4), die zur jewei- Zur Durchführung des bereits vorgeschlagenen Ver-

ligen Adresse (X) den der nächst niederen (Χκ-\) fahrens wurde auch eine Vorrichtung angegeben, bei und nächst höheren (Xk) Stützstelle zugeordneten welcher ein Impulsgeber und ein Zähler vorgesehen Stützwert (Yk- 1; Yk) aus dem Analogspeicher ei- 25 sind und ein Analogspeicher mit einem Speicherplatz nem analogen Differenzverstärker (9) zuführt, vor- für jede Stützstelle vorgesehen ist, wobei die der laufengesehen ist, den Adresse nächst niedere und nächst höhere Stützdaß ein digitaler Speicher (3) vorgesehen ist, dem die stelle über eine Schaltereinheit auswählbar und die zulaufende Adresse (X) zuführbar ist und der die geordneten Stützwerte einem analogen Differenzver-Adressen (Xk-w Xk) der dazu benachbarten Stütz- 30 stärker zuführbar sind, wobei ein multiplizierender Distellen ausgibt, gital-Analog-Wandler vorgesehen ist, in welchen die daß ein erster digitaler Subi'ihierer (5) vorgesehen analoge Differenz der ausgewählten Stützwerte mit eiist, dem die Adresse ("Λ? als Minuend und die Adresse nem der laufenden Adresse zugeordneten digitalen (Χκ-\) der nächst niederen f ützstelle als Subtra- Wen multiplizierbar ist und wobei das Produkt in einem hend eingebbar sind, 35 nachfolgenden analogen Summierverstärker mit dem daß ein zweiter digitaler Subtrahierer (6) vöfgese- der Adresse der nächst niederen Stützsteüe zugeordnehen ist, dem die Adresse (Xk) der nächst höheren ten Stützwert zum Ausgangssignal summiert wird. Die-Stützstelle als Minuend und die Adresse (Χκ-ι) der ser Teil wird durch die Vorrichiang nach dem Patentannächst niederen Stützstelle als Subtrahend eingeb- spruch dadurch funktionsfähig, ad ein digitaler Speibar sind, 40 eher vorgesehen ist, dem die laufende Adresse zuführdaß ferner ein digitaler Dividierer (7) vorgesehen ist, bar ist und der die Adressen der dazu benachbarten dem die im ersten Subtrahierer (5) ermittelte Dii'e- Stützstellen ausgibt, daß ein erster digitaler Subtrahierenz (Χ—Χκ-ι) als Dividend und die im zweiten rer vorgesehen ist, dem die laufende Adresse als Minu-Subtrahierer (6) ermittelte Differenz (Χ_κ—Χκ-\) als end und die Adresse der nächst niederen Stützstelle als Divisor zuführbar sind und 45 Subtrahend eingebbar sind, daß ein zweiter digitaler daß der am Ausgang des Dividierers (7) erscheinen- Subtrahierer vorgesehen ist, dem die Adresse der nächst de Quotient dem digitalen Eingang eines multiplizie- höheren Stützstelle als Minuend und die Adresse der renden Digital-Analog-Wandlers (10) zuführbar ist, nächst niederen Stützstelle als Subtrahend eingehbar dessen analogen Eingang die am Ausgang des ana- sind, daß ferner ein digitaler Dividierer vorgesehen ist, logen Differenzverstärkers (9) erscheinende Diffe- 50 dem die im ersten Subtrahierer ermittelte Differenz als renz der Stützwert (Yk- Yk-\) zuführbar ist und Dividend und die im zweiten Subtrahierer ermittelte welcher beide Größen miteinander multipliziert und Differenz als Divisor zuführbar sind und daß der am daß ein analoger Summierverstärker (11) vorgese- Ausgang des Dividierers erscheinende Quotient dem hen ist, welcher das Produkt des Digital-Analog- digitalen Eingang des multiplizierenden Digital-Analog-Wandlers (10) mit dem der Adresse (Χκ-\) der 55 Wandlers zuführbar ist

nächst niederen Stützstelle zugeordneten Stützwert Die Zeichnung zeigt schematisch den Aufbau eines

(Χκ-i) ^zu dem der jeweiligen Adresse (X) zugeord- Ausführungsbeispiels der Vorrichtung nach dem Paneten Wert des Polygonzuges summiert tentanspruch. Ein Impulsgeber 1 sendet Impulse mit

konstanter Frequenz an einen Zähler 2, an dessen Aus-

60 gang die Summe dieser Impulse in Form einer digitalen

Zahl als laufende Adresse X erscheint Diese laufende

Adresse wird einem nachfolgenden digitalen Speicher 3

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur zugeführt, in welchem die Adressen der Stützstellen ΛΊ,

Erzeugung einer beliebigen Funktion nach dem Ober- X2 Xk Xn-\, Xn gespeichert sind und welcher

begriff des Patentanspruchs. 65 die zur jeweiligen laufenden Adresse X nächst niedere

Es wurde bereits ein Verfahren vorgeschlagen DE- Stützstellenadresse Λ*_ι und nächst höhere Stützstel-

OS 25 49 050, welches nach der genannten Rechenvor- lenadresse Xk ausgibt. Die nächst niedere Stützstellen-

schrift arbeitet und wobei die laufende Adresse, die am adresse Xk-1 wird einer Schaltereinheit 4 zugeführt so-