SU1553990A1 - Functional generator - Google Patents
Functional generator Download PDFInfo
- Publication number
- SU1553990A1 SU1553990A1 SU874174627A SU4174627A SU1553990A1 SU 1553990 A1 SU1553990 A1 SU 1553990A1 SU 874174627 A SU874174627 A SU 874174627A SU 4174627 A SU4174627 A SU 4174627A SU 1553990 A1 SU1553990 A1 SU 1553990A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- generator
- output
- input
- trigger
- outputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к аналоговой вычислительной технике, используемой при воспроизведении различных сложных функциональных зависимостей в автоматических системах управлени . Целью изобретени вл етс расширение класса генерируемых функций. Генератор содержит вход запуска, генератор импульсов с управл емой длительностью, генератор пилообразного напр жени , аналоговые коммутаторы, масштабные резисторы, настроечные резисторы, входы задани соответственно положительного и отрицательного опорных напр жений, операционный усилитель, выход, блок управлени , элементы задержки, ключи, дополнительные масштабный резистор, ключ и настроечный резистор, вход останова генератора. Достижение поставленной цели обеспечено благодар введению в генератор блока управлени , N элементов задержки, ключей, дополнительных масштабного и настроечного резисторов и новым св з м между элементами. 3 ил.The invention relates to analog computing used in the reproduction of various complex functional dependencies in automatic control systems. The aim of the invention is to expand the class of generated functions. The generator contains a start input, a pulse generator with a controlled duration, a sawtooth voltage generator, analog switches, large-scale resistors, tuning resistors, inputs for setting the positive and negative reference voltages respectively, operational amplifier, output, control unit, delay elements, keys, additional large-scale resistor, switch and tuning resistor, generator stop input. Achieving this goal is ensured by introducing into the generator a control unit, N delay elements, keys, additional scale and tuning resistors, and new connections between the elements. 3 il.
Description
Изобретение относитс к аналоговой вычислительной технике и может быть применено при воспроизведении различных сложных функциональных зависимостей в автоматических системах управлени , а также в медицинской технике, дл формировани эталонных сигналов, например электрокардиограммы или энцефалограммы .The invention relates to analog computing and can be used in reproducing various complex functional dependencies in automatic control systems, as well as in medical technology, for generating reference signals, such as electrocardiograms or encephalograms.
Цель изобретени - расширение класса генерируемых Функций.The purpose of the invention is an extension of the class of generated Functions.
На фиг, 1 приведена схема функционального генератора; на фиг. 2 - схема блока управлени ; на фиг. 3 показаны временные диаграммы по сн ющие работу генератора.Fig, 1 shows a diagram of a functional generator; in fig. 2 is a control block diagram; in fig. Figure 3 shows timing diagrams for the generator operation.
Функциональный генератор (фиг.1) содержит вход 1 запуска, генератор 2 импульсов с управл емой длительностью, генератор 3 пилообразного напр жени , аналоговые коммутаторы, - ц мас штабнье резисторы ) настроечные резисторы , входы 7 и 8 задани соответственно положительного и отрицательного опорных напр жений, выходной операционный усилитель 9, выход 10 функционального генератора, бло„к 11 управлени , элементы ,, задержки, ключи 13 13п дополнительный масштабный резистор 1, дополнительный ключ 15 и настроечный резнесл елThe functional generator (Fig. 1) contains an input of 1 start, a generator of 2 pulses with a controlled duration, a generator 3 sawtooth voltage, analog switches, –– scaling resistors) tuning resistors, inputs 7 and 8 setting the positive and negative reference voltages respectively , output operational amplifier 9, output 10 of the function generator, control block 11 control, delay elements, keys 13 13p additional scale resistor 1, additional key 15 and tuning reznesl
ОдOd
гg
тор 16, вход 17 останова, соединенные по приведенной схеме.torus 16, stop 17, connected by the above scheme.
Блок управлени (фиг. 2) выполнен в виде первого элемента 18 ИЛИ, формирователей 19 и 20 коротких импульсов соответственно по фронту и спаду входного сигнала, второго элемента ИЛИ 21, триггера 22 и элементов задержки .The control unit (Fig. 2) is made in the form of the first element 18 OR, the formers 19 and 20 short pulses, respectively, on the front and fall of the input signal, the second element OR 21, the trigger 22 and the delay elements.
Функциональный генератор работает следующим образом.Functional generator operates as follows.
Предварительно строитс график функции, которой описываетс требуемый сигнал, и проводитс кусочно-линейна аппроксимаци этого графика с учетом допустимой погрешности воспроизведени . Например, необходимо сформировать сигнал нормальной электрокардиограммы , представленной на фиг. За (форма сигнала в данном случае известна). Проводитс разбивка графика сигнала на участки t,, -t,Q „ Количество полученных участков определ ет количество выходов генератора 2 импульсов, В общем случае количество выходов генератора 2 импульсов может быть больше. Тогда по окончании Формировани необходимого сигнала на вход останова генератора подаетс ко- роткий импульс. Дальше проводитс регулировка порогов срабатывани первых дес ти пороговых элементов (не показаны ) генератора 2 импульсов таким образом, чтобы длительность импульсов на выходах 1-10 генератора 2 импуль сов были соответственно равны .A preliminary plot is made of the function by which the desired signal is described, and a piecewise linear approximation of this graph is carried out, taking into account the permissible reproduction error. For example, it is necessary to generate a signal of a normal electrocardiogram shown in FIG. For (the waveform in this case is known). The signal is divided into sections t ,, -t, Q. The number of received sections determines the number of generator outputs 2 pulses. In general, the number of generator outputs 2 pulses can be larger. Then, when the Formation of the required signal is completed, a short pulse is applied to the generator stop input. Next, the thresholds of the first ten threshold elements (not shown) of the generator 2 pulses are adjusted so that the duration of the pulses at the outputs 1-10 of the generator 2 pulses are respectively equal.
Затем проводитс настройка резисторов 6 -610 и 16 таким образом, чтобы на выходе генератора получить напр жение на каждом участке, амплитуда которого равна значению ординаты в начальной точке соответствующего ; участка. Сформированное ступенчатоеThen, resistors 6-610 and 16 are tuned so that the generator output is voltage across each section, the amplitude of which is equal to the ordinate value at the starting point of the corresponding; plot. Formed stepped
го kp, седьмого т и дев тогоth kp, seventh m and nin
Ч Q а на toH q and to
1515
0 5 о 0 5 o
3535
4040
лотовых коммутаторов подключены к неинвертирующему входу, а выходы второго ч, четвертого Ч4, шестого Ч6 и дес того Ч10 аналоговых коммутаторов подключены к инвертирующему входу выходного операционного усилител г. Коэффициенты Р; передачи по соответствующим входам (выход аналогового коммутатора - вход операционного усилител ) выходного операционного усилител 9 определ ютс с учетом крутизны К; нарастани функции на соответствующем участке и с учетом крутизны S нарастани напр жени генератора 3 пилообразного напр жени .the lot switches are connected to a non-inverting input, and the outputs of the second h, fourth Q4, sixth Q6 and ten that Q10 analog switches are connected to the inverting input of the output operational amplifier g. Coefficients P; the transmissions through the corresponding inputs (analog switch output - operational amplifier input) of the output operational amplifier 9 are determined taking into account the slope K; increasing the function in the corresponding area and taking into account the steepness S of the rising voltage of the generator 3 sawtooth voltage.
Крутизна К; нарастани функции на соответствующем участке определ етс отношением разности значений ординат в конечных точках участка к значению длительности данного участка.K steepness; the increment of the function in the corresponding area is determined by the ratio of the difference between the values of the ordinates at the end points of the area and the value of the duration of this area.
Крутизна S нарастани напр жени на выходе генератора 3 пилообразного напр жени выбираетс с учетом динамического диапазона работы функционального генератора, т.е. дл любого значени времени t осуществл етс условие:The steepness S of the voltage increase at the output of the generator 3 of the saw-tooth voltage is selected taking into account the dynamic range of operation of the functional generator, i.e. for any value of time t, the condition:
) - U.) - U.
где V(t) - значение аппроксимированной функции в момент вре- мени с;where V (t) is the value of the approximated function at the time instant c;
UMCJKC ма ксимальна возможна амплитуда напр жени на выходе генератора. ТогдаUMCJKC maximally possible voltage amplitude at the generator output. Then
Р. : к;.R.: to ;.
ss
Если максимальное значение напр жени генератора 3 пилообразного напр жени равно максимальному значениюIf the maximum voltage value of the generator 3 sawtooth voltage is equal to the maximum value
напр жение показано на фиг. 3 а штри- 45 построенной кривой, то п тый и шестойThe voltage is shown in FIG. 3 and 45 lines of the constructed curve, then the fifth and sixth
участки необходимо разбивать каждый на два участка в точках перехода значени функции через нуль (см. фиг.З).the plots must be divided each into two plots at the points of transition of the value of the function through zero (see Fig. 3).
ховои линией.hovei line.
Далее с учетом знака производной каждого участка, осуществл етс подключение выходов аналоговых коммутаторов ч; через масштабные резисторы 5 к входам выходного операционного усилител 9 по следующему правилу при положительном знаке - к неинвертирующему входу., при отрицательном знаке - к инвертирующему входу. Причем выходы аналоговых коммутаторов Ц , (Соответствующие горизонтальным участкам , не подключаютс . Дл рассматриваемого случа выходы первого ч, п топостроенной кривой, то п тый и шестойFurther, taking into account the sign of the derivative of each section, the outputs of the analogue switches h are connected; through the scale resistors 5 to the inputs of the output operational amplifier 9 according to the following rule with a positive sign to the non-inverting input., with a negative sign to the inverting input. Moreover, the outputs of analog switches C, (Corresponding to the horizontal sections, are not connected. For the case under consideration, the outputs of the first h, n of the built-up curve, then the fifth and sixth
участки необходимо разбивать каждый на два участка в точках перехода значени функции через нуль (см. фиг.З).the plots must be divided each into two plots at the points of transition of the value of the function through zero (see Fig. 3).
После предварительной подготовки генератор устанавливаетс в исходное состо ние путем подачи короткого импульса на вход 17 останова устройства. При этом на выходах 1-п генератора 2 импульсов и на выходе элемента задержки 26 блока 11 управлени устанавливаютс нулевые уровни напр жени , а на выходе второго элемента ИЛИ блока 11 управлени - единичный уровень, которым генератор 3 пилообразного напр жени удерживаетс в исходном, нулевом состо нии (см. фиг. 3). С приходом импульса запуска на вход 1 на первом выходе генератора 2 импульсов и выходе элемента задержки 26 блока 11 управлени устанавливаютс единичные уровни напр жений, а на выходе второго элемента ИЛИ 21 по вл етс нулевой уровень напр жени , тем самым разрешаетс работа генератора 3 пилообразного напр жени . Через врем , определ емое элементом задержки 12,, разрешаетс работа аналогового коммутатора (, ключей 1-3 4 и 15. При этом на инвертирующий вход выходного операционного усилител 9 поступают линейно-нарастающее напр жение генератора 3 и уровень напр жени с выхода сумматора,построенного на настроечных резисторах 64-6h и 16, которые суммируютс , и на выходе 10 генератора формируетс сигнал, соответствующий первому участку (фиг. За,1). При достижении напр жени на выходе генератора 3 величины порога срабатывани первого элемента генератора 2 единичный уровень напр жени формируетс только на втором выходе генератора 2, чем обеспечиваетс поступление пилообразного напр жени с выхода генератора 3 через следущий открытый аналоговый коммутатор k на вход операционного усилител 9- Синхронность начала формировани пилообразно-35 торов, блок управлени выполнен в ви- го напр жени (после сброса) и открыти очередного аналогового коммутатора ; обеспечиваетс элементамиAfter preliminary preparation, the generator is reset to the initial state by applying a short pulse to the device stop input 17. At the same time, at the outputs 1-p of the pulse generator 2 and at the output of the delay element 26 of the control unit 11, zero voltage levels are set, and at the output of the second OR element of the control unit 11, the unit level by which the sawtooth voltage generator 3 is kept in its initial, zero state nii (see fig. 3). With the arrival of the start pulse at input 1, the first output of the pulse generator 2 and the output of the delay element 26 of the control unit 11 are set to single voltage levels, and the output of the second OR element 21 is zero voltage, thereby allowing the generator 3 sawtooth wives After a time determined by the delay element 12 ,, the operation of the analog switch is allowed (keys 1-3 1-3 and 15. At the same time, the inverting input of the output operational amplifier 9 receives the linearly increasing voltage of the generator 3 and the voltage level from the output of the adder on tuning resistors 64-6h and 16, which are added together, and a signal corresponding to the first section is formed at the generator output 10. (When Fig. 1), when the voltage at the generator output 3 reaches the threshold value of the first element of the generator 2, An identical voltage level is generated only at the second output of the generator 2, which ensures that the sawtooth voltage is supplied from the output of the generator 3 through the next open analog switch k to the input of the operational amplifier 9- Synchronism of the beginning of the formation of the sawtooth-35 tori (after reset) and the opening of the next analog switch; it is provided with elements
де триггера, четырех элементов задержки , двух формирователей коротких импульсов , первого элемента ИЛИ, имеющего п/2 входов, подключенных к нечет12- задержки.de trigger, four delay elements, two short pulse formers, the first OR element having n / 2 inputs connected to odd12- delay.
Далее процесс работы генератора повтор етс . Сигналы на выходах генераторов 2 и 3 и блока 11 управлени приведены на фиг. 3. После окончани формировани дес того участка на вход 17 останова генератора поступает короткий импульс. Дл его формировани можно использовать сигнал с дес того выхода генератора 2 (цепь формировани на фиг. 1 не показана). Генератор переводитс в начальное нулевое состо ние и готов к следующему циклу отработки заданого сигнала, по короткому импульсу запуска.Next, the generator operation process is repeated. The signals at the outputs of the generators 2 and 3 and the control unit 11 are shown in FIG. 3. After the formation of the tenth section has been completed, a short pulse arrives at the generator 17 inlet. A signal from the tenth output of generator 2 can be used to form it (the formation circuit in Fig. 1 is not shown). The generator is transferred to the initial zero state and is ready for the next cycle of testing a given signal, by a short start pulse.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874174627A SU1553990A1 (en) | 1987-01-04 | 1987-01-04 | Functional generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874174627A SU1553990A1 (en) | 1987-01-04 | 1987-01-04 | Functional generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1553990A1 true SU1553990A1 (en) | 1990-03-30 |
Family
ID=21277871
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874174627A SU1553990A1 (en) | 1987-01-04 | 1987-01-04 | Functional generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1553990A1 (en) |
-
1987
- 1987-01-04 SU SU874174627A patent/SU1553990A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1553990A1 (en) | Functional generator | |
US2862185A (en) | Electronic fm/fm to analog or digital converter | |
SU940298A2 (en) | Integrating analogue-code converter | |
SU1084827A1 (en) | Pulse function generator | |
SU815906A1 (en) | Method and device for converting time interval to digital code | |
SU1737714A1 (en) | Controlled frequency divider | |
SU1702527A1 (en) | Time interval-to-code converter | |
SU710535A3 (en) | Communication channel parameter control device | |
US4074259A (en) | Process for analog/digital conversion | |
SU1280403A2 (en) | Multichannel analog function generator | |
SU1552361A2 (en) | Random pulse flow generator | |
SU1443142A1 (en) | Sawtooth voltage shaper | |
SU1265735A1 (en) | Digital variable voltage converter | |
SU1119175A1 (en) | Frequency divider | |
SU1372599A1 (en) | Apparatus for shaping pulse trains | |
SU1451831A1 (en) | Shaper of frequency-modified signals | |
SU1354386A2 (en) | Digital frequency multiplier with variable multiplication ratio | |
SU607236A1 (en) | Interpolator | |
SU677093A1 (en) | Signal delay time- to-dc voltage converter | |
SU830645A1 (en) | Pulse repetition frequency-to-dc voltage converter | |
SU1742980A1 (en) | Sawtooth voltage generator | |
SU684725A1 (en) | Controllable pulse generator | |
SU1298708A1 (en) | Device for tolerance checking of time intervals | |
SU577672A1 (en) | Pulse repetition period and rate-to-voltage converter | |
SU1406794A1 (en) | Pulse recurrence rate to d.c. current or voltage converter |