SU389519A1 - Функциональный генератор - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к вычислительной технике и автоматике. Генератор может быть использован в аналоговой технике дл  моделировани  различных функциональных зависимостей , а также в устройствах программного управлени .

Известен функциональный генератор, содержащий реверсивный счетчмк, разр дные выходы которого соединены со входами дешИфратора и 1преобразовател  «код-напр жение , на выходе которого включен интегратор, а также реверсивный кольце вой раапределитель , логические схемы, генератор тактовых ИМпульсов, подключенный к регистру сдвига, и запоми нающее устройство.

Известный генератор  вл етс  специализирова;нным устройством дл  выработки только одного вида функционального напр жени . Кроме того, в нелт в качестве интегратора использована интегрируюп.1а  цепочка, посто нна  времени которой не зависит от крутизны выходного напр жени , что влй ет на точность работы преобразовател .

Цель изобретени  - расширение класса воопроизводимых функций и повышение точности воспроизведени .

Предлагаемый генератор в отличие от известного содержит триггер реверса, входы которого подключены к выходам дешифратора, а выходы - к первым входам четырех схем

«И, вторые входы двух -из которых подключены к выходу регистра сдвига, а их выходы соединены со входами пр мого и обратного счета реверсив ного счетчика. Вторые входы двух других схем «И подключены к выходу дополнительно введенной кодовой схемы сравнени , выходы этих схем «И соединены с входами кольцевого распределител , выходы которого подключены ко входам запоминающего устройства. Одна группа выходов запоминающего устройства подключена ко входам схемы сравнени , другие входы которой подключены к разр дным выходам реверсивного счетчика, а друга  группа соединена с управл ющими входами интегратора и с первыми входами группы схем «И, выходы которых соединены со входами регистра сдвига, а выход регистра сдвига подключен ко вторым входам схем «И через линию задержки.

Па фиг. 1 приведена блок-схема функционального генератора; на фиг. 2 - крива  функционального напр жени  с линейно-ступенчатой аппроксимацией.

Функциональный генератор состоит из задающего генератора тактовых имлульсов /, регистра сдвига 2, двоичного «-разр дного реверсивного счетчвка 3, дешифратора 4 дл  выделени  нулевого и ()-го состо ни  счетчика (остальные выходы дешифратора не

иснользуютс ), Преобразовател  «код-напр жение 5 с интегратором 6 на выходе, триггера реверса 7, соединенного с управл ющими выходами схем «И (вентилей) 8 на входе счетчика 5 и с уиравл ющими входами схем «И (вентилей) 9, включенных между выходом кодовой схемы ора1виеии  10 и входами реверси-вного кольцевого раоиределител  11, выходы которого подключены к й-:входам запоминающего устройства (ЗУ) 12, п выходов которого подключены ко входам кодовой схемы сравнени  10, а другие / выходов через схемы «И 13-ко входам записи единиц регистра сдвига 2, выход которого подключен через линию задержки 14 к другим входам схем «И 13. На входы 15 запоминающего устройства 12 могут подаватьс  внещние команды дл  выбора необходимого функционального напр жени , если объем ЗУ позвол ет за писать сразу несколько программ дл  получени  различных функциональных зависимостей, или дл  смены информации в ЗУ - например, запись новой программы дл  получени  другой функциональной зависимости, если объем ЗУ ограничен. Пропрамму дл  формировани  необходимого функционального напр жени  рассчитывают заранее с учетом допустимой погрещиости аппроксимации. В исходном состо нии регистр сдвига 2, реверсивный двоичный счетчик 3, триггер реверса 7, реверсивный кольцевой распределитель 11 установлены в нуль сигналом У «О (Сброс). При этом триггер реверса 7 открывает вентили 8 и 9 пр мых входов счетчика 3 и распределител  /, подгота влива  их таким образом к приему импульсов дл  сложени . По нулевому выходу распределител  11 ъ запоминающее устройство 12 подаетс  потенциональный сигнал считывани , но которому на п выходах , подключенных к кодовой схеме сравнени  10, возникает двоичный код, соответствующий числу единичных приращений сигнала на первом линейном участке кривой функционального напр жени , а на других / выходах, нодключенных через схемы «И 13 ко входам заниси единиц в регистр сдвига 2 и к управл ющим входам интегратора 6, возникает позиционный код (возбуждаетс  только одна из / щин), задающий частоту следовани  имнульсов на выходе сдвигающего регистра 2, а также посто нную времени интегратора 6. Определенное сочетание /г-разр дного двоичного и /-разр дного позиционного кодов на выходах запоминающего устройства 12 обусловливает крутизну участка кривой функционального напр жени , а также его длину. При подаче на регистр сдвига 2 сигнала заниси единицы У «1 (Пуск) в соответствующий разр д регистра записываетс  единица /-разр дного позиционного кода, котора  начинает65 продвигатьс  на выход регистра 2 но тактовым импульсам генератора /. Когда на выходе регистра по вл етс  первый импульс, он поступает н,а вход реверсивнего счетчика 3 через предварительно открытый вентиль пр мого входа 8, а также через линию задержки 14 и через схемы «И 13 вновь записывает единицу в тот же самый разр д регистра 2. Врем  задержки должно удовлетвор ть соотнощенню ч 3 где /3. г. - частота следовани  импульсов задающего генератора. На выходе регистра сдвига импульсы следуют с частотой /рг. сдв. - где i-номер разр да регистра сдвига, в который была занисана единица позиционного кода (t.0, 1,2,...,0. Регистр сдвига 2 выполн ет функцию управл емого делител  частоты тактовых импульсов , поступающих от генератора I. Счетчик импульсов 3 суммирует поступающие на его пр мой вход импульсы с регистра сдвига 2 и вырабатывает при этом переменный п-разр дный двоичный код, который подводитс  одновременно к дещифратору 4, ко входам преобразовател  «код - напр жение 5 и ко входам кодовой схемы сравнени  10. Преобразователь «код - напр жение преобразует двоичный параллельный код в линейно-ступенчатое напр жение с посто нным единичным приращением . Чтобы сглаживание было оптимальным во всем диапазоне изменени  крутизны, необходимо выдерживать соотнощение ) d(T(t) При этом - 1 /рг.сдв.()) где fej -коэ ффициент пр0 порциональности. Чтобы выполнить равенство (1), необходиМО управл ть посто нной времени интегрировании по закону T(f) , pr.cm.(t) где: kz - коэффициент пропорциональности. ; k,k, Ашаг const. У1Грг.сдв.(() - Интегратор 6, управл емый с выходов запоминающего устройства 12, сглаживает стуненчатые приращени  с необходимой посто нной времени дл  каждого участка кривой.

Импульсы с выхода регистра сдвига с частотой /грг(.дв. следует до тех пор, пока п-разр дный двоичный КОД счетчика 3 не сравн ет с  с двоичным кодом запоминающего устройства 12. При этом на выходе схемы сравнени  кодов 10 возникает сигнал, который через предварительно открытый вентиль 9 поступает на пр мой вход реверсивного кольцевого распределител  11 и переводит его из нулевого положени  в следующее, по которому потенциал считывани  пропадает на нулевом и возникает на единичном выходе, и на выходах ЗУ ло вл ютс  новые «.-разр дный двоичный и /-разр дный позиционный коды, которые определ ют крутизну и длину следующего участка кривой функционального напр жени . Импульс, прищедший с выхода регистра сдвига 2 через линию задержки 14, залисывает единицу через схемы «И 13 в новый /-ый разр д регистра сдвига, и частота следовани  импульсов становитс  равной

/З.Г. .

/

рг.сдв. у + 1

(У ОЛ,2...0.

в дальнейщем, работа происходит аналогично .

На последнем й-ом участке кривой счетчик 5 полностью залолн етс , и триггер реверса 7 через дешифратор 4 по ()-му состо нию счетчика измен ет свое состо ние, закрывает пр мые и открывает обратные входы реверсивного счетчика 3 и реверсивного кольцевого распределител  // с ломощью вентилей S и 9 соответственно.

В этом случае счетчик работает в режиме вычитани  числа импульсов, а распределитель выдает сигналы считывани  на запоминающее устройство в обратном пор дке по выходам k,k-I....l,0, и на выходе формируетс  обратна  ветвь функционального налр жени  с отрицательной производной.

Когда счетчик 3 достигает нулевого состо ни , через дешифратор 4 опрокидываетс  триггер реверса 7 и т. д. Таким образом, на выходе

функционального генератора формируетс  лериодическое напр жение амплитудой

и(,,

практически любой формы с оптимальным сглаживанием ступенчатых приращений в широком диапазоне изменени  крутизны. Посто нна  составл юща  напр жени 

(2«-1)ДУ„

10

устран етс  известными методами.

Предмет изобретейи 

15

Функциональный генератор, содержащий реверсивный счетчик, разр дные выходы которого соединены со входами дещифратора и со входами преобразовател  «код - напр жение , на выходе которого включен интегратор, а также реверсивный кольцевой распределитель , логические схемы, генератор тактовых имлульсов, подключенный к регистру сдвига, и запоминающее устройство, отличающийс 

тем, что, с целью расщирени  класса воспроизводимых функций и повыщени  точности воспроизведени , он содержит триггер реверса, входы которого подключены к выходам дешифратора , а выходы - к первым входам четырех схем «И, вторые входы двух из которых подключены к выходу регистра сдвига, а их выходы соединены со входами пр мого и обратного счета реверсивного счетчика, вторые входы двух других схем «И подключены

к выходу дополнительно введенной кодовой схемы сравнени , выходы этих схем «И соединены со входами кольцевого распределител , выходы которого подключены ко входам запоминающего устройства, одна группа выходов запоминающего устройства подключена ко входам схемы сравнени , другие входы которой подключены к разр дным выходам реверсивного счетчика, а друга  группа соединена с управл ющими входами интегратора и с

первыми входами груплы схем «И, выходы которых соединены со 1входами регистра сдвига, а выход регистра сдвига подключен ко вторым входами схем «И через линию задержки.

4.f(nijCf)

Sj

75

8 bixiio

..OfCSpoc

vi. i.

f,