SU1238212A1 - Генератор периодического напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение может бьЛ ь использовано в устройствах автоматического воспроизведени  периодического непрерывного напр жени  произвольной формы . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства . Устройство содержит тактовый генератор 1, счетчики 2 и 4 импульсов , элемент 3 ИЛИ, блок 5 синхронизации ,, делитель 6 частоты, триггер 7, демодул тор 8 и блок 18 пам ти. Введение в устройство коммутатора 10, регистров 11 и 12, счетчиков импульсов 13 и 14, блока 15 равнозначности элементов 16 и 17 зaдepжки и блока 18 пам ти позволило формировать напр жение с высокой точностью, определ емой количеством участков аппроксимации . При этом период однозначно определ етс  частотой reiHepaTopa 1 и длиной участка аппроксимации и все переключени  синхронизированы импульсами генератора 1, что повьшает стабильность работы устройства. 2 ил. а S (Л с ю

Description

1238212

относитс  к-импульможет быть использоване зн

но в устройствах автоматического вос произведени  периодического непре- рьтного напр жени  произвольной формы .

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональный возможностей путем обеспечени  генерировани  ши- рокогр Khdbca пернр ХИческих функций при одновременном ;1ров1 Ш1ении стабиль- йостн работы.

Чй фиг. 1 приведена структурна  электрическа  схема устройства; на фиг. 2 - эпюры, по сн кицие работу устройства.

Генератор периодического напр жени  содержит тактовый генератор 1, первый выход которого соединен со счетным входом первого счетчика 2 импульсов и с первым входом элемента ИЛИ 3, выход которого соединен с суммирующим входом второго счетчика 4 импульсов, второй выход тактового ге нераторй 1 соединен с тактовым входом блока 5 синхронизации, рабочий вход которого соединен с выходом делител  6 частоты, выходы первого и второго счетчиков 2 и 4 .импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами триггера., выход которого соединен с входом демодул тора 8, выход которого соединен с выходной шиной 9 устройства, коммутатор 10, первый и второй регистры 11 а 12,третий и четвертый счетчики импульсов 13 и 14, блок 15 равнозначности , первый и второй элементы 16 и 17 задержки, блок 18 пам ти, адресный вход которого подключен к выходу третьего счетчика 13 импульсов, а первый и второй выходы - к входам первого и второго регистров 11 и 12, кодовьй выход первого регистра соединен с управл ю1Щ1м входом делител  6 частоты, а знаковый выход - с управл ющим входом коммутатора 10, вход которого подключен к выходу блока 5 синхронизации, а первый и второй выходы соответственно - к второму входу элемента ИЛИ 3 и к вычитающему входу второго счетчика 4 импулсов , причем выход первого счетчика 2 импульсов соединен с рабочим входом делител  6 частоты, со стробиру- к цим входом блока 15 равнозначности, и через первый элемент 16 задержки - с счетным входом четвертого счетчика 14 импульсов, выход которого соеди2

нен с первым входом блока 15 .равнозначности , подключеннного вторым

5

входом к выходу второго регистра 12, а выходом - к входу сброса четвертого счетчика 14 импульсов, к счетному входу третьего счетчика 13 импульсов и через второй элемент 17 задержки к входу блока пам ти.

Прин ты следующие условньте обозначени : Т период тактового генератора 1; Т - период выходного напр жени  устройства по шике 9; 0 - период импульсов на выходе счетчика 2; ®1 и О - врем  пребывани  триггера 7 в единичном и нулевом состо нии соответственно в течение периода 0 ; d - коэффициент делени  делител  6 частоты; К - число разр дов счетчика 2 (счетчика 4); п - число участков аппроксимации; N - число  чеек пам ти 18; S| - крутизна i-ro участка аппроксимации (i 1,2,...,п); h,- - длина i-ro участка аппроксимации; S - содержимое первого регистра 11; 5 h - содержимое второго регистра 12; а - коэффициент пропорциональности;

Устройство работает следук цим об- . разом.

Пусть требуетс  генерировать напр жение с периодом Т, описываемое на отрезке О t 4 Т непрерывной функцией U(t), причем U(о) и(т), т.е. напр жение U(О непрерывно

0

0

5

0

5

0

5

И в точках t Т, 2Т..,. Проводитс  кусочно-линейна  аппроксимаци  функции , и (О на отрезке о,TI так,что число п участков аппроксимации не превышает N  чеек блока 18 пам ти. Определ етс  (фиг. 2) длина h j и крутизна Sj каждого участка (i 1,2...,ti). Заноситс  в первую часть i -и  чейки пам ти блока 18 число S;v а во вторую часть - число Ь, (в соответствующих масштабах). Устанавливаетс  коэффициент пересчета счетчика 13 равный 1 (можно иметь этот коэффициент посто нным, раань1м N и брать ровно N участков аппроксимации).

В исходном состо нии счетчик 2 устанавливаетс  в ноль, счетчик 4 за- полн етс  наполовину, счетчики 14 и 13, регистры 11 и 12 устанавливаютс  в ноль-.

Пусть выход счетчика 2 подключен к входу триггера 7 и делител  6 частоты, а от стробирующего входа блока 15 равнозначности и от входа первого элемента 16 задержки отклю (О

fS

20

25

чен (с помощью тумблера, не показа- . йо на фиг. 1).

С момента начала работы тактового генератора 1 импульсы с его первого выхода непрерывно поступают на счет- ньй вход первого и суммирующий. вкод sropOTo (через элемент ИЛИ 3) счетчиков 2 и 4.

Поскольку емкости обоих счетчиков равны, импульсы на их выходах по вл ютс  с пёрирдом . 0 2 t, причем ввиду того, что в Исходном состо нии счетчик 2 обнулен, а счетчик 4 - наполовину заполнен, импульсы на выходе (Счетчика 4 на врем  9 /2 сдвигаютс  относительно импульсов на выхо- де счетчика 2, т.е. получают ®, 6/2, и напр жение на выходе демодул тора 8 становитс  равным нулю: и а(в,-©р).

Пусть теперь выход счетчика 2 подключаетс  также к стробирующему входу блока 15 равнозначности и к входу первого элемента 16 задержки. Предполагаетс  пока, что U (о) и(Т)

о . ; . ; ; . . . .. . . ,

Первый же импульс с выхода счет-: чика 2 проходит на выход блока 15 равнозначности (поскольку и в счетчике 14, и в регистре-12 содержитс  ноль), увеличивает на единицу содеримое счетчика 13 и спуст  врем  . задержки элементом 17, т.е. после срабатывани  счетчика 13, вызывает считывание чисел S, и - в регистры 11 и 12 соответственно. Теперь коэф- 5 ициент делени  делител  6 частоты соответствует крутизне первого участка аппроксимации. Пусть она положительна (фиг. 2). Тогда в знаковом разр де регистра 11 записываетс  нуль и коммутатор 10 подключает выход блока 5 синхронизации к второму входу элемента ЩТИ 3, т.е. выход делител  6 частоты - к суммирующему входу счетчика 4 (через блок 5 синхронизации и элемент ИЛИ 3).Каждьтй выходной импульс делител  6 частоты добавл етс  в счетчик 4 - помимо TaKTOBbjx импульсов , поступающих в оба счетчика 2 и 4. В результате опережение импульсами с выхода счетчика 4 импупьсов с выхода счетчика 2 (равное до этого в/2) начинает линейно расти со скоростью определ емой коэффициентом делени  делител  6 частоты, т.е. чис- 55 лом S, зафиксированным в регистреИ.

Таким образом, растет 9, и ,соответственно , линейно увеличиваетс  от

30

40

50

О

S

0

5

. 5 5

0

0

0

нулевого уровн  выходное напр жение демодул тора 8 на выходной шине 9. Так продолжаетс  до тех пор, пока со-г держимое счетчика 14 не достигнет значени  Ь,т.е, содержимого регистра 12. Очередной импульс с выхода счетчика 2 проходит при этом через блок 15, сбрасывает счетчик 14 в ноль, добавл ет единицу в адресный счетчик 13 и вызывает запись чисел S, иЬ в регистры 11 и 12. С этого момента начинаетс  реализаци  с второго участка аппроксимации, ос щестзп ема  совер- шенно аналогично описанному. Если Sj - О, то (при этом в знаковом разр де регистра 11 записана единица) коммутатор 10 подключает выход блока 5 синхронизации к вычитающему входу 4, благодар  чему опережение импульсами с его выхода импульсов с выхода счетчика 2 начинает уменьшатьс  (со скоростью пропорциональной /S,/), т.е. выходное напр жение на шине 9 начинает линейно убьгоать от достигнутого уровн  с соответствующей крутизной .

Если S, О, то импульсы на выходе делител  6 частоты отсутствуют, дос- тигнутьй сдвиг между выходными импуль сами счетчиков 2 и 4 сохран етс  неизменным , т.е. напр жение на выходе демодул тора 8 - посто нное,пропорциональное величине указанного сдвига (с соответствую1цим знаком).

После реализации последнего и -го участка аппроксимации (его номер кодируетс  нулевым состо нием счётчика 13) из пам ти вновь извлекаютс  величины s и Ь помещаемые в регистры 11 и 12, и автоматически начинаетс  формирование следующего периода напр жени  требуемой формы. Начальное значение U (о) выходного напр жени  (оно предполагалось равным ну- лю) может быть задано установкой соответствующего начального значени  счетчика 2 или счетчика 4, т.е. соответствующего сдвига между их выходными импул ьс.ами.

Предлагаемое устройство позвол ет формировать напр жение с высокой точностью, определ емой количеством участков аппроксимации. При этом период однозначно определ етс  частотой генератора 1 и числами К

О

и

все переключени  синхронизированы импульсами генератора 1, что повьша- ет стабильность работы устройства.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Генератор периодического напр жени , содержащий тактовый генератор, первый выход которого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов и с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с суы- мирук цим входом второго счетчика им- пульсов, второй, выход тактового генератора соединей с тактовым входом блока синхронизации, рабочий вход которого соединен с выходом делител  частоты, выходы первого и второго счетчиков импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами триггера, выход которого соединен с входом демодул тора, выход которого соединен с выходной шиной устройства отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем обеспечени  возможности генерировани  широкого класса периодических функций при одновре- менном повьшении стабильности работы , в него введены коммутатор, первый и второй регистры, TpeTttt и четвертый счетчики импульсов, блок равнозначности , первый и второй эле- менты задержки, блок пам ти, адрес-, ный вход которого подключен к выходу третьего счетчика импульсов, а первый и второй выходы - к входам соответственно первого и второго регистров , кодовый выход первого ре- гистра соединен с управл ющим входом делител  частоты, а знаковый выход - с управл юпрп входом коммутатора, рабочий вход которого подключен к выходу блока синхронизации, а первый и второй выходы соответственно - к второму входу элемента ИЛИ и к.вычитающему входу второго счетчика импульсов , причем выход первого счетчика импульсов соединен с рабочим входом делител  частоты, со стробиру- ющим входом блока равнозначности   через первый элемент задержки - со счетным входом четвертого счетчика имульсов, выход которого соединен с первым входом блока равнозначности, второй вход которого подключен к выходу второго регистра, а выход - к входу сброса четвертого счетчика импульсов, к счетному входу третьего счетчика импульсов и через второй элемент задержки - к входу блока пам ти .

   Составитель А.Горбачев Редактор Л.Повхан Техред М.Ходанич КорректорМ.Максимишинец

   Заказ 3302/56 Тираж 816 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , Л