SU1078443A1

SU1078443A1 - Function generator

Info

Publication number: SU1078443A1
Application number: SU823517226A
Authority: SU
Inventors: Валерий Михайлович Толстенев
Original assignee: Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1982-11-30
Filing date: 1982-11-30
Publication date: 1984-03-07

Abstract

ГЕНЕРАТОР ФУНКЦИЙ, содержащий блок делителей напр жени , инвертор, операционный усилитель, выход которого вл етс выходом генератора функций, интегрирующий конденсатор , включенный между входом и выходом операционного усилител , элемент компенсации входного тока, подключенный к входу операционного усилител , п пороговых элементов, входы которых соединены с выходом операционного усилител , задающий триггер, переключатель, масштабный резистор, включенный между выходом инвертора и входом операционного усилител , соединенного с первым выходом переключател , второй выход которого подключен к входу инвертора, а выход блока делителей напр жени подключен к входу переключател , управл ющий вход которого подключен к пр мому выходу задающего триггера, первый и второй входы которого подключены соответственно к инверсному выходу п-го порогового элемента и пр мому выходу -(n-l)-ro порогового элемента, отличающийс тем, что, с целью его упрощени в него введены (п-3) элементов ИЛИ-НЕ, выходы кос 8 торых соединены с соответствующими входами блока делителей напр жени , (Л первый и второй входы (п-3) элементов ИЛИ-НЕ соединены соответственно с инверсны1 1и выходами (п-3) пороговых элементов и пр мыми выходами пороговых элементов с второго по (п-2), инверсный выход первого и | пр мой выход (п-2)-го пороговых элементов соединены с соответствующими входами .блока делителей напр жени . эо 4 СА:FUNCTION GENERATOR, containing a voltage divider unit, inverter, operational amplifier, whose output is the output of a function generator, integrating capacitor connected between the input and output of the operational amplifier, input current compensation element connected to the operational amplifier, n threshold elements, whose inputs connected to the output of the operational amplifier, a trigger trigger, a switch, a large-scale resistor connected between the output of the inverter and the input of the operational amplifier connected to the first output of the switch, the second output of which is connected to the input of the inverter, and the output of the voltage divider unit is connected to the input of the switch, the control input of which is connected to the forward output of the master trigger, the first and second inputs of which are connected respectively to the inverse output of the nth threshold element and direct output - (nl) -ro threshold element, characterized in that, in order to simplify it, (p-3) OR-NOT elements are introduced into it, the outputs of the braid 8 are connected to the corresponding inputs of the voltage divider unit, (L first and second inputs (p-3) of elements OR-NOT are connected respectively with inverse 1 and outputs (p-3) of threshold elements and direct outputs of threshold elements from the second through (p-2), inverse output of the first and | the direct output of the (n-2) th threshold elements is connected to the corresponding inputs of the voltage divider block. eo 4 ca:

Description

Изобретение относитс к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано дл аппроксимации симметричной функции времени.The invention relates to analog computing and can be used to approximate a symmetric function of time.

Известен генератор функций, содержащий блок делителей напр жени , инвертор, элемент ИЛИ, интегрирующий усилитель, элемент компенсации, входного тока, п задающих триггеров и п пороговых элементов , l .A known function generator comprising a voltage divider unit, an inverter, an OR element, an integrating amplifier, a compensation element, an input current, n master triggers, and n threshold elements, l.

Недостаток этого генератора конструктивна сложность при формировании симметричных функций времени , заключающа с в отдельно:; форми .ровании возрастающих и убываишх участков кривой.The disadvantage of this generator is constructive complexity in the formation of symmetric functions of time, which consists in separately :; forming increasing and decreasing sections of the curve.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс генеоатор функций, содержащий блок делителей напр жени ,инвертор , элемент ИЛИ, первый вход которого вл етс входом запуска генератора, операционный усилитель, выход которого вл етс выходом генератора, интегрирующий конденсатор , включенный между входом и выходом операционного усилител , элементкомпенсации входного тока, подключенный к входу операционного усилител , п задающих триггеров,выходы которых, кроме выхода п-го задающего триггера, соединены с соответствующими входами блока делителе напр жени , пороговых элементов,входы которых соединены с выходом операционного усилител , первый и второй входы первого задающего триггера соединены, соответственно, с выходом элемента ИЛИ и с инверснь№1 выходом первого порогового элемента дополнительно содержит (п-2) дополнительных элементов ИЛИ, (п-2) элементов НЕ, (п+1)-й пороговый элемент , (п+1)-и задающий триггер, перключатель и входной резистор, включенный между выходом инвертора и входом операционного усилител , выход блока делителей напр жени соединен с подвижным контактом переключател , управл ющий вход которого подключен к выходу (п4-1)-го задающего триггера, а первый и второй неподвижные контакты, соответственно , к входу операционного усилител и к входу инвертора, первый и второ входы каждого i-ro дополнительного элемента ИЛИ соединены соответственно с инверснырл выходом i-ro порогового элемента и с пр мым выходом (i+l)-ro порогового элемента, выход каждого i-rc дополнительного элемента ИЛИ подключен к первому и через соответствующий элемент НЕ к второму входу (п41)-го задающего триггера, пр мой первого порогового элемента соединен с вторым входом основного элемента ИЛИ, первый и второй входы п-го задающегоClosest to the present invention is a function generator containing a voltage divider unit, an inverter, an OR element, the first input of which is a generator start input, an operational amplifier whose output is a generator output, an integrating capacitor connected between the input and output of the operational amplifier, input current compensation element connected to the input of the operational amplifier, n master triggers, the outputs of which, besides the output of the n-th master trigger, are connected to the corresponding inputs of the div block the voltage body, the threshold elements, the inputs of which are connected to the output of the operational amplifier, the first and second inputs of the first master trigger are connected, respectively, to the output of the OR element and inverse No. 1 of the first threshold element additionally contains (A-2) additional elements OR, (n-2) NOT elements, (n + 1) th threshold element, (n + 1) -and a master trigger, a per-switch and an input resistor connected between the output of the inverter and the input of the operational amplifier, the output of the voltage divider unit is connected to a movable kontak ohm switch, the control input of which is connected to the output (r4-1) of the th setting trigger, and the first and second fixed contacts, respectively, to the input of the operational amplifier and to the input of the inverter, the first and second inputs of each i-ro additional element OR are connected respectively, with the inverse of the i-ro output of the threshold element and with the direct output (i + l) -ro of the threshold element, the output of each i-rc additional element OR is connected to the first and through the corresponding element NOT to the second input of (p41) -th master trigger right first Ogove element is connected to the second input of the basic element, or the first and second inputs of the n-th master

триггера соединены соответственно с инверсным и пр мым выходами , (n-l)-ro порогового элемента, первый и второй входы (п+1) задающего триггера соединены с инверсным выходом п-го порогового элемента и пр мым выходом (п+1)-го порогового элемента , выход п-го задающего триггера соединен с соответствующим входом блока делителей напр жени .the trigger is connected to the inverse and direct outputs respectively, (nl) -ro threshold element, the first and second inputs (n + 1) of the trigger trigger are connected to the inverse output of the nth threshold element and the direct output (n + 1) -th threshold element, the output of the n-th master trigger is connected to the corresponding input of the voltage divider unit.

Недостаток данного генератора заключаетс в его сложности, так как дл формировани каждого линейного участка он должен иметь отдельные задающие триггеры и элементы НЕ.The disadvantage of this generator lies in its complexity, since in order to form each linear section it must have separate reference triggers and NOT elements.

Цель изобретени - упрощение конструкции генератора.The purpose of the invention is to simplify the construction of the generator.

Поставленна цель достигаетс тем, что в генератор функций, содержащий блок делителей напр жени , инвертор , операционный усилитель, выход которого вл етс выходом генератора интегрирующий конденсатор, 1 включенный между Входом и выходом операционного усилител , элемент компенсации входного тока, подключенный к входу операционного усилител , п пороговых элементов, входы которых соединены с выходом операционного усилител , задающий триггер , переключатель и масштабный резистор , включенный между выходом инвертора и входом операционного усилител , соединенного с первым выходом переключател , второй выход которого подключен к входу инвертора, а выход блока делителей напр жени соединен с входом переключател , управл ющий вход которого подключен к пр мому выходу задающего триггера, первый и второй входы которого подключены соответственно к инверсному выходу п-го порогового элемента и пр мому выходу (n-l)-ro порогового элемента, введены (п-3) элементов ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены с соответствующими входами блока делителей напр жени , первый и второй входы (п-З) элементов ИЛИ-НЕ соединены соответственно с инверсными выходами (п-3) пороговых элементов и с пр мыми выходами пороговых элементов с второго по (п-2), инверсный выход первого и пр мой выход (п-2)-го пороговых элементов соединены с соответствующими входами блока делителей напр жени .The goal is achieved by the fact that the function generator, which contains a voltage divider unit, an inverter, an operational amplifier, the output of which is the generator output, an integrating capacitor, 1 is connected between the input and output of the operational amplifier, an input current compensation element connected to the input of the operational amplifier, n threshold elements whose inputs are connected to the output of an operational amplifier, a master trigger, a switch and a large-scale resistor connected between the output of the inverter and the input of the operation the amplifier connected to the first output of the switch, the second output of which is connected to the inverter input, and the output of the voltage divider unit is connected to the input of the switch, the control input of which is connected to the forward output of the master trigger, the first and second inputs of which are connected respectively to the inverse output the nth threshold element and the direct output (nl) -ro of the threshold element, introduced (n-3) OR-NOT elements, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the voltage divider unit, the first and second inputs (n-3) e OR-NOT elements are respectively connected with inverse outputs (p-3) of threshold elements and with direct outputs of threshold elements from the second to (n-2), inverse output of the first and direct output of the (n-2) -th threshold elements are connected to the corresponding inputs of the voltage divider unit.

На фиг. 1 представлена блок-схема генератора; на фиг, 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.FIG. 1 shows a block diagram of a generator; FIG. 2 shows timing diagrams explaining his work.

Генератор функций содержит блок 1 делителей напр жени , инвертор 2, операционный усилитель 3, интегрирующий конденсатор 4, элемент 5 компенсации входного тока, масштабный резистор б, переключатель 7, п по5 роговых элементов 8,,,..,8п, (п-3)The function generator contains a block 1 of voltage dividers, an inverter 2, an operational amplifier 3, an integrating capacitor 4, an input current compensation element 5, a scale resistor b, a switch 7, n through 5 horn elements 8 ,,, .., 8п, (п-3 )

элемента ИЛИ-НЕ 9,,,..., 9 , задающий триггер 10.element OR NOT 9 ,,, ..., 9, which sets the trigger 10.

Генератор работает следующим образом .The generator works as follows.

В исходном состо нии на пр мых выходах пороговых элементов 8,...,8 по вл ютс нулевые потенциалы, а на инверсных - положительные потенциалы , соответствующие логической единице, на выходах элементов ИЛИ-НЕ 9/1 , . . . , Э тнулевой потенциал, на выходе задающего триггера 10 положительный потенциал, соответствующий логической единице. Положительное напр жение на выходе порогового элемента 8 , уменьшенное в блоке 1 делителей напр жени в соответствии с требуемой крутизной формируемой функции , через переключатель 7 поступает на вход инвертора 2 и далее через масштабный резистор 6 на вход операционного усилител 3. На выходе генератора по вл етс положительное нарастающее во времени напр жение , поступающее на входы пороговых элементов 8,...,8, с регулируемыми порогами срабатывани . С помощью пороговых элементов 8;j,...,8 устанавливаетс размах линейных участков воспроизводимой кривой.In the initial state, at the direct outputs of the threshold elements 8, ..., 8, zero potentials appear, and at inverse ones, positive potentials corresponding to a logical unit, at the outputs of the elements OR-HE 9/1, appear. . . , Is the zero potential, at the output of the trigger trigger 10 a positive potential corresponding to a logical one. The positive voltage at the output of the threshold element 8, reduced in block 1 of voltage dividers in accordance with the required steepness of the formed function, through the switch 7 enters the input of the inverter 2 and then through the scale resistor 6 to the input of the operational amplifier 3. a positive time-increasing voltage applied to the inputs of the threshold elements 8, ..., 8, with adjustable response thresholds. Using threshold elements 8; j, ..., 8, the span of the linear portions of the reproducible curve is established.

При достижении напр жением на выходе операционного усилител 3 уровн порога срабатывани первого порогового элемента 8 (точка Б / фиг.2а на его инверсном выходе вырабатываетс импульс отрицательного перепада (фиг-.26), на выходе элемента ИЛИ-НЕ 9/по вл етс положительный потенциал соответствующий логической единице (фиг. 2Б). На этом заканчиваетс формирование первого линейного участка А 6 воспроизводимой кривой (фиг. 2 ) и начинаетс формирование второго участка кривой Б В . При достижении выходным напр жением операционного усилител 3 порога срабатывани второго порогового элемента 8, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 9 по вл етс О (фиг. 26), а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 92 - 1 (фиг. 2l, На этом заканчиваетс формирование второго участка кривой Б В . Восход щий участок ВГ формируетс аналогично.When the output voltage of the operational amplifier 3 reaches the threshold level of the first threshold element 8 (point B / Fig. 2a, a negative differential pulse is produced at its inverse output (Fig. 26), the output element OR-HE 9 / appears positive a potential corresponding to a logical unit (Fig. 2B). This completes the formation of the first linear section A 6 of the reproducible curve (Fig. 2) and the formation of the second section of the curve B. C begins. When the output voltage reaches the operational amplifier 3 along the horn of the triggering of the second threshold element 8, O appears at the output of the OR-HE 9 element (Fig. 26), and the output of the OR-HE element 92 - 1 (Fig. 2l. This completes the formation of the second portion of the curve B. Century The VG site is shaped similarly.

При достижении выходным напр жением операционного усилител 3 порога срабатывани п-го пороговогоWhen the output voltage reaches the operational amplifier, the 3 thresholds for triggering the nth threshold

элемента 8и (дл примера п 5) по .роговый элемент 8 срабатывает (фиг. 2ж,3 отрицательным перепадом импульса опрокидывает триггер 10, управл ющий переключателем 7. При этом выход блока 1 делителей напр жени подключаетс к входу операционного усилител 3. На этом заканчиваетс формирование восход щего участка ГС (фиг.2о|). На выходе операционного усилител 3 формируетс спадающее напр жение, крутизна которого равна крутизне последнего восход щего участкаГД(фиг.2 воспроизводимой кривой, так как определ етс напр жением, поступающим с пр мого выхода порогового элемента 8.2 через соответствующий делитель напр жени блока 1. При достижении выходным напр жением операционного усилител 3 порога сраба .тывани порогового элемента 8.2 ri° роговый элемент 8.- возвращаетс в исходное состо ние, при этом на его пр мом выходе по вл етс О, а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 9у, (фиг. 2д.,г). При этом начинаетс формирование второго спадающего участка Г В воспроизводимой кривой (фиг. 2а) . Участки г6 и ВБ формируютс аналогично участку ДГ «При достижении выходным напр жением операционного усилител 3 порога срабатывани элемента 8 , последний срабатывает (точкаП; фиг. 20) и опрокидывает триггер 10, устанавливающий переключатель 7 в положение , соответствующее подключению выхода блока 1 к входу инвертора 2 (фиг. 2e,j), благодар чему на выходе генератора начинает формироватьс нарастающее напр жение. Далее цикл генерации воспроизводимой функции повтор етс .element 8i (for example, p. 5) along. the corrosive element 8 is activated (Fig. 2g, 3 by a negative differential pulse triggers the trigger 10, which controls the switch 7. At the same time, the output of the voltage divider unit 1 is connected to the input of the operational amplifier 3. This ends formation of the ascending section of the HS (Fig.2o |). At the output of the operational amplifier 3, a decreasing voltage is formed, the slope of which is equal to the slope of the last upstream section of the DD (Fig.2 is a reproducible curve, as determined by the voltage coming from the output of the threshold element 8.2 through the corresponding voltage divider of block 1. When the output voltage reaches the operational amplifier 3, the threshold for triggering the threshold element 8.2 ri is the threshold element 8.- returns to its initial state, and Oh, and at the output of the element OR-HE 9y, (Fig. 2d., D). This begins the formation of the second falling section GB of the reproducible curve (Fig. 2a). The areas r6 and WB are formed similarly to the section DG "When reaching the output eg operating amplifier 3 on The horn of operation of element 8, the latter is triggered (point P; FIG. 20) and overturns the trigger 10, setting the switch 7 to a position corresponding to the connection of the output of the unit 1 to the input of the inverter 2 (Fig. 2e, j), so that a rising voltage begins to form at the generator output. Further, the cycle of generation of the reproduced function is repeated.

Использование предлагаемого генератора позвол ет уменьшить количество элементов, участвующих в формировании линейных участков, на 2у1.4f например, дл формировани 4-х линейных участков () в прототипе необходимо 2 элемента ИЛИ,2 элемента НЕ и 4 задающих триггера, а в предлагаемом устройстве необходимо 2 элемента ИЛИ-НЕ, Таким образом предлагаемый генератор вл етс простым по конструкции и надежным р .эксплуатации.The use of the proposed generator allows to reduce the number of elements involved in the formation of linear sections by 2-1.4f, for example, to form 4 linear sections () in the prototype, 2 OR elements, 2 HE elements, and 4 trigger points are needed, and in the proposed device 2 elements OR NOT, Thus, the proposed generator is simple in design and reliable operation.

Claims

FUNCTION GENERATOR, comprising a voltage divider unit, an inverter, an operational amplifier, the output of which is the output of a function generator, an integrating capacitor connected between the input and output of the operational amplifier, an input current compensation element connected to the input of the operational amplifier, η threshold elements, the inputs of which are connected to the output of the operational amplifier, defining a trigger, a switch, a scale resistor connected between the output of the inverter and the input of the operational amplifier connected to the first the output of the switch, the second output of which is connected to the input of the inverter, and the output of the voltage divider block is connected to the input of the switch, the control input of which is connected to the direct output of the master trigger, the first and second inputs of which are connected respectively to the inverse output of the ηth threshold element and the direct output ( η-l) th threshold element, characterized in that, in order to simplify it, (n-3) OR-NOT elements are introduced into it, the outputs of which are connected to the corresponding <g inputs of the voltage divider block, the first and second the inputs (p-3) of the elements OR are NOT connected respectively to the inverse outputs (p-3) of the threshold elements and the direct outputs of the threshold elements from second to (p-2), the inverse output of the first and direct output of the (p-2) th threshold elements connected to the corresponding inputs of the block of voltage dividers.

SU. „, 1078443