SU525122A1 - Устройство дл генерировани функций - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано в аналоговой технике дл  моделировани  фзшкций произвольного вида при задании аргумента унитарным кодом.

Известен генератор функций Щдл  воспроизведени  функций по методу кусочно-линейной аппроксимации с заданными значени ми ординат участков начала и конца аппроксимации.Указанное устройство, несмотр  на широкие функциональные возможности, отличаетс  сложностью структурной схемы и значительными аппаратурными затратами.

Наибо ее близким по технической сущности к данному изобретению  вл етс  устройство дл  генерировани  периодических функций 2, содержащее дешифратор, операционные усилители, генератор импульсов возбуждени , счетчик ординат, блок ординат и генератор периодических импульсов,выход которого соединен со входом счетчика участков аппроксимации, первый выход которого соеди нен с первым входом преобразовател  код-нагр жение , второй вход которого подключен к выходу первого операционного усилител .

Такой генератор также отличаетс  сложностью схемы и значительными аппаратурными затратами.

Особенно сложным  вл етс  блок ординат, представл ющий собой запоминающее устройство со схемой управлени . Причем с ростом разр дности двоичных кодов представлени  ординат увеличиваетс  количество оборудовани  блока, а вместе с ним и стоимость генератора периодических функций . Недостаток известного генератора функций состоит и в том, что с помощью его невозможно воспроизводить разнопол рные функции, т.е.он

располагает ограниченными функциональными возможност ми .

С целью упрощени  структуры и расширени  класса воспроизводимых функций в предлагаемом устройстве блок ординат содержит две группы

параллельно соединенных сегнетопьезоэлектрических трансформаторов, входы которых через соответствующие разделительные конденсаторы подключены к выходам дец1ифратора,выходы сегнетопьезоэлектрических трансформаторов первой группы соединены с первым входом первого операционного усилител , второй вход которого соединен с выходами сегнетопьезоэлектрических трансформаторов второй группы и первым входом второго операционного усилител , второй вход которого

соединен с выходом преобразовател  код-напр жение ; средние зажимы всех сегнетопьезоэлектрических трансформаторов соединены с шиной нулевого потенциала; входы дешифратора соединены соответственно с выходами генератора импульсов возбуждени  и счетчика ординат, вход которого подключен к выходу счетчика участков аппроксимации .

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства .

Оно содержит последовательно включенные генератор 1 периодических импульсов, счетчик 2 участков аппроксимации и счетчик 3 ординат, к выходам которых соответственно подсоединены преобразователь 4 код-напр жение и дешифратор 5; вход дешифратора 5 соединен также с генератором 6 импульсов возбуждени , а выходы его св заны со входами блока ординат 7, который содержит две группы сегнетопьезоэлектрических трансформаторов 8,- 8„и 9пИ две группы разделительных конденсаторов 10, 11 -11 .Кроме зтого устройство содержит два операционных усилител  12 и П.Клемма 14  вл етс  выходом генератора периодических функций. Преобразователь код-напр жение 4 и блок ординат 7 выполнены на широкополосных сегнетопьезоэлектрических трансформатоpax (ШСПТ),состо щих из секций возбуждени  15 и генераторных секций 16, разделенных экранирующим электродом 17. Выходные электроды 18 объединены и соединены с соответствующими входами операционных усилителей 12 и 13. На входные электроды 19 через разделительные конденсаторы 10 и 11 поступают импульсы возбуждени . К клеммам 20, подводитс  электрическое напр жение установки ординат. С целью получени  выходных импульсов напр жени  ординат противоположного знака секции возбуждени  15 и генераторные секции 16 сегнетопьезоэлектрических трансформаторов второй и первой групп (соответствуют нача.аам и концам участков аппроксимации) пол ризуютс  согласно или встречно, в зависимости от пол рности воспроизводимой кусочно-линейным методом функции и угла наклона линейного участка . Причем выходной сигнал будет отрицательным при согласном направлении векторов пол ризации, а положительный - при встречном. Секции ШСПТ преобразовател  код-напр жение пол ризуютс  встречно. Информаци  о генерируемой функции фиксируетс  в трансформаторах 9, -9цВ виде коэффициентов передач по напр жению ШСПТ, значение которых определ етс  уровнем пол ризации секций возбуждени  и генерации. В преобразователе 4 применены двухпозиционные линейные ключи.

Устройство работает следующим образом.

Когда счетчик 2 участков аппроксимации и счетчик 3 ординат наход тс  в исходном состо нии и содержат нулевую информацию на выходе 22 дешифратора 5 по в тс  импульсы возбуждени  генератора 6 импульсов, которые через разделительные конденсаторы 10 и 11 поступают н входы ШСПТ 8 и9,. На основании  влений обратно

го и пр мого пьезоэффекта на выходах этих транс- форматоров возникают импульсы напр жени  противоположного знака вследствие запол ризованности их секций в направлении, указанном на чертеже. С помощью операционного усилител  12 эти выходные импульсы алгебраически складьтаютс  и поступают на вход преобразовател  код-напр жение , где используютс  в качестве импульсов возбуждени . При поступлении на вход счетчика участков аппроксимации импульсов генератора 1, последний начинает работать в режиме суммировани , а на выходе линейного преобразовател  код-напр жение образуютс  импульсы напр жени , амплитуда которых с ростом содержимого счетчика 2 измен етс  по линейному закону, а знак определ етс  пол рностью импульсов возбуждени . В операционном усилителе 13 импульсы напр жени , полученные на выходе первой группы ШСПТ блока ординат, и импульсы, полученные на выходе преобразовател  4, алгебраически суммируютс , в результате чего на клемме 14 устройства формируютс  результирующие импульсы напр жени , моделирующие первьш участок заданной функции. Когда в счетчике аппроксимации будет записано число 111...Г ,то последующий импульс генератора 1 установит счетчик 2 в исходное нулевое состо ние, а импульс переполнени  поступит в счетчик ординат , где запишетс  число 000 ...001. Импульсы возбуждени  при этом по в тс  на выходе 22, дешифратора 5 и, таким образом, будут возбуждены очередные ШСПТ 8 и 9. В дальнейшем процесс аппроксимации протекает аналогично вышеописанному .

Цикл генерировани  фукции будет продолжатьс  до тех пор, пока все разр ды счетчика 2 аппроксимации и счетчика 3 ординат не окажутс  в единичном состо нии, тогда последуюший импульс генератора 1 установит их в нулевое исходное состо ние.

Во избежание скачкообразного изменени  выходных импульсов генератора функции при переходе с одного участка аппроксимации на другой, ординаты начала и конца задаютс  таким образом, что ордината конца предыдущего участка соответствует ординате начала последующего участка.

Переход от одной функции к другой осуществл етс  сменой значений ординат, то есть установкой новых соответствуюпдах им коэффициентов передач ШСП обеих групп, дл  чего к клеммам 20 и 21 подводитс  электрическое напр жение.

Claims (2)

1. Так как блок ординат вьщолнен на основе аналоговых запоминающих элементов в виде широкополосных сегнетопьезоэлектрических трансформаторов то предлагаемый генератор периодических функций в отличие от известных имеет более простую схему запоминающего устройства. Причем, роль схемы управлени  работой запоминающего устройства исполн ет дешифратор, число выходов которого равно количеству участков аппроксимации. Кроме того с помощью предлагаемого устройства возможно дополнительно по методу кусочно-линейной аппроксимации воспроизводить разнопол рные функции, дл  чего необходимо соответствующим образом пол ризовать секции возбуждени  ШСПТ по отношению к генераторным секци м. Нар ду с упрощением структурной схемы устройства блока ординат и расширением функциональных возможностей предлагаемьш генератор предпочтительнее и в конструктивном отношении. Действительно , все элементы, используемые при макетировании , вьшолнены в интегральном виде, в том числе пшрокополосные сегнетопьезоэлектрические трансформаторы , количество которых в одном корпусе равно 8 или 16. Это позволило создать малогабаритное устройство с минимальными аппаратурными затратами . Формула изобретени  Устройство дл  генерировани  функций, содержащее дешифратор, операционные усилители, генератор импульсов возбуждени , счетчик ординат, блок ординат и генератор периодических импульсов, выход которого соединен со входом счетчика участков аппроксимации , первьш выход которого соединен с пер вым входом преобразовател  код-напр жение , второй вход которого подключен к выходу первого операционного усилител , отличающеес  тем, что, с целью уцрощени  структуры устройства и расширени  класса воспроизводимых функций, в нем блок ординат содержит две группы параллельно соединенных сегнетопьезоэлектрических трансформаторов , входы которых через соответствующие разделительные конденсаторы подключены к выходам дешифратора , выходы сегнетопьезоэлектрических трансформаторов первой группы соединены с первым входом первого операционного усилител , второй вход которого соединен с выходами сегнетопьезоэлектрических трансформаторов второй группы и первым входом второго операционного усилител , второй вход которого соединен с выходом преобразовател  код-напр жение, средние зажимы всех сегнетопьезоэлектрических трансформаторов соединены с шиной нулевого потенциала, входы дешифратора соединены соответственно с выходами генератора импульсов возбуждени  и счетчика ординат, вход которого подключен к выходу счетчика участков аппроксимации . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе изобретени : 1.Авт.СЁ. № 404097 кл G 06 G 7/26,1974 г.
2. 2.Авт.св. № 394808 кл G 06 G 7/26,1974г. (прототип).