SU563678A1 - Неавтономный перемножитель колебаний - Google Patents

Description

3

ходом к второму выходу перемножител . Один из входов блока селекции подключен к выходу масштабного блока, а один из его выходов- к второму входу блока управлени , второй и третий выходы которого подсоединены соответственно к управл ющим входам коммутаторов вертикальных и горизонтальных каналов . Информационный вход коммутатора вертикальных каналов св зан с выходом генератора тактовых импульсов с перестраиваемой частотой, а информационный вход коммутатора горизонтальных каналов - с выходом первого канала коммутатора вертикальных каналов. Выходы блока селекции подсоединены к соответствующим входам блока дозирующих резисторов, вход фазоинверсного каскада соединен с выходом сумматора , а два выхода фазоинверсного каскада подключены к информационным входам двухканального коммутатора. Выходы коммутаторов вертикальных и горизонтальных каналов соединены с соответствующими входами блока селекции.

Блок-схема неавтономного перемножител  колебаний представлена на фиг. 1. На фиг. 2 изображено искомое произведение F(t} f (t)--(f(t) дл  случа , когда известное колебание- сомножитель f(t) имеет вид, приведе1нный на фиг. 3, а второе колебание - сомножитель ф(/)-вид, изображенный на фиг. 4.

Неавтономный перемножитель колебаний (фиг. 1) включает в себ  вход 1 перемножител  дл  подключени  источника второго колебани - сомножител , масщтабный блок 2, состо щий из ступенчатого делител  напр жени , усилител  с регулируемым коэффициентом усилени  и согласующей линии задержки (котора  может и отсутствовать), блок 3 управлени , содержащий устройство формировани  стартового и стопового импульсов и триггер, соединенные последовательно, генератор 4 тактовых импульсов с перестраиваемой частотой, коммутатор 5 вертикальных каналов , коммутатор 6 горизонтальных каналов, блок 7 селекции, имеющий одинаковые функциональные группы, общее число которых равно числу блоков 8 дозирующих (взвещивающих ) резисторов и кажда  из которых представл ет собой схему совпадени  импульсов коммутаторов вертикальных и горизонтальных каналов и аналогового ключа (например , транзисторного ключа - звезда и мостового ключа), соединенных последовательно . Кроме того, перемножитель содержит сумматор 9, первый выход 10, предусмотренный дл  съема искомого произведени  на нагрузку в случае, если формируемое колебание - сомножитель не  вл етс  знакопеременной функцией, фазоинверсный каскад II, двухканальный коммутатор 12, второй выход 13, служащий дл  съема искомого произведени  на нагрузку тогда, когда формируемое колебание - сомножитель  вл етс  знакопеременной функцией, блок 14 регулировани 

режима двухканального коммутатора 12 по закону изменени  знака формируемого колебани  - сомножител , состо щий из триггера с устройством установки его исходного состо ни , и кнопочный переключатель 15, предназначенный дл  отключени  фазоинверсного каскада 11, двухканального коммутатора 12 и блока 14 регулировани  режима в случае, когда формируемое колебание-сомножитель не  вл етс  знакопеременной функцией.

Интервал повторени  тактовых импульсов генератора выбираетс  в соответствии с теоремой отсчетов Котельникова.

Если п - потреб.ное число отсчет-ных значений известного колебани  - сомножител  f(t), ks - число разр дов двоичного счетчика коммутатора вертикальных каналов и ki- - число разр дов двоичного счетчика коммутатора горизонтальных каналов, то дл  числа «в выходов коммутатора вертикальных каналов и числа выходов коммутатора горизонтальных каналов имеют место следующие соотнощени :

, :: , п, 2

/г ; «в «г 2 , п

ь - ь ) ь

/CQ % Г

где при четном ko справедливы равенства

/-, - ь - L А «в - г - „ в

а при нечетном ko справедливы такие: k,{k,--i), k, -(k,+ l).

Схемы совпадени  функциональных групп

блока 7 селекции по одному из своих входов объединены в Пг число секций, которые образуют Яг число горизонтальных каналов, а вход щие в каждую секцию (в каждый горизонтальный канал) Лв число схем совпадени  по

другому из своих входов объединены в Пв число вертикальных каналов.

Импульсы управлени  знакопеременностью формируемого колебани  - сомножител  f(f) снимаютс  на блок 14 регулировани  режима

с выходов тех схем совпадени  или с выходов тех транзисторных ключей - звезд функциональных групп блока 7 селекции, которые через аналоговые ключи или мостовые ключи этих функциональных групп св заны с дозирующими (взвещивающими) резисторами блока 8, определ ющими начала положительной и отрицательной пол рности участков знак(ь переменного колебани  - сомножител  f(t}. При этом импульсы управлени , определ ющие начала положительных участков колебани - сомножител  f(t), подвод тс  слева (или справа) к блоку 14 регулировани  режима двухканального коммутатора 12, а импульсы управлени , определ ющие начала огрицательных з частков колебани  - сомножител  f(t), - справа (или слева), к блоку 14 (см. фиг. 1).

Работу неавтономного перемножител  колебаний можно представить с учетом фиг. 1 -

4 следующим образом. Будем считать, что к входу 1 подсоединен источник колебани  - сомножител  ф(0 (см. фиг. 4), режим масштабного блока 2 выбран в соответствии с необходимостью, интервал Д повторени  тактовых импульсов генератора 4 - из услови  формировани  колебани - сомножител  f(t) по методу пр моугольников с заданной точностью, величины сопротивлений дозирующих резисторов блока 8 установлены в соответствии с абсолютными значени ми дискрет колебани  - сомножител  /(i) (см. фиг. 3), выходы схем совпадени  или транзисторных ключей - звезд функциональных групп блока 7 селекции, с которыми св заны через аналоговые ключи или мостовые ключи этих функциональных групп дозирующие резисторы блока 8, определ ющие начала отрицательных участков колебани  - сомножител  f(t), соединены с левым входом блока 14, а выходы схем совладени  или транзисторных ключей - звезд функциональных групп блока 7, с которыми св заны через аналоговые ключи или мостовые ключи этих функциональных групп дозирующие резисторы блока 8, определ ющие начала положительных участков колебани  - сомножител  f(t), соединены с правым входом блока 14, и кнопочный переключатель находитс  во включенном положении (см. фиг. 1). Поступающее в масштабный блок 2 через вход 1 колебание - сомножитель ф() (см. фиг. 4) отводитс  на вход устройства формировани  стартового и стопового импульсов блока 3 управлени  и через согласующую ли«ию задержки блока 2 на входы аналоговых ключей или мостовых ключей (схем выборок) функциональных групп блока 7 селекции. Сформированный стартовый импульс запускает триггер блока 3 управлени , напр жение с которого задает режимы работы генератора 4 тактовых импульсов, коммутатора 5 вертикальных каналов и коммутатора 6 горизонтальных каналов. Вырабатываемые при этом генератором 4 тактовые импульсы поступают на запуск коммутатора 5. Последний выдает на каждый тактовый импульс один опросный (канальный) импульс длительностью Д/, равной интервалу следовани  тактовых импульсов . Опросные импульсы коммутатора 5 подаютс  на входы соответствующих вертикальных каналов блока 7 селекции. Снимаемые с выхода первого канала коммутатора 5 импульсы запускают коммутатор 6. Последний выдает на каждый запускающий импульс один опросный импульс длительностью равной интервалу следовани  импульсов с первого канала коммутатора 5. Опросные импульсы коммутатора 6 поступают на входы соответствующих горизонтальных каналов блока 7 селекции. При совпадении во времени на входах соответствующей схемы совпадени  блока 7 селекции опросных импульсов коммутаторов 5 и 6 вертикальных и горизонтальных каналов на ее выходе возникает импульс длитель ностью At, который непосредственно или через транзисторный ключ-звезду блока 7 открывает аналоговый ключ или мостовой ключ этой функциональной группы дл  прохожде колебани  - сомножител  ф(0 на вход соответствующего дозирующего резистора блока 8. В результате этого на выходе блока 8 по вл етс  импульс длительностью Д амплитуда которого пропорциональна величине соответствующего дозирующего резистора и значению колебани  - сомнол ител  ф(0 на данном интервале времени, С выхода блока 8 импульсы, промодулированные по амплитуде колебанием - сомножихелем f(t, и следующие непрерывно друг за другом, через сумматор 9, кнопочный пере г - - 1 - ключатель 15, фазоинверсный каскад 11 и двухканальный коммутатор 12, лева  или права  половина которого открыта под воздействием положительного потенциала, поступающего с левого или Правого выхода блока 14 регулировани  режима двухканального коммутатора 12 по закону изменени  знака колебани  - сомножител  f(/), подаютс  на выход 13, образу  искомое произведение Pi{t (см. фиг. 2), которое равно р (Л 8.f (М)-ср () 8-/ГгТ.« (Л, i J . v - где (kM)-ступенчата  функци . Когда колебание - сомножитель f(t) имеет одну какую-либо пол рность, то съем искомого произведени  Fi(t) в этом случае производитс  с сумматора 9 непосредственно на выход 10. Если длительность колебани  - сомножите л  f(t) превышает длительность колебани сомножител  (p(t), то по истечении последне го в блоке 3 управлени  формируетс  стопо вый импульс, который перебрасывает триггер блока 3 в исходное состо ние, а импульс последнего прекращает работу генератора 4 и приводит в исходные состо ни  коммутаторы 5 и 6 вертикальных и горизонтальных каналов . После этого устройство подготовлено к следующему процессу перемножени  колебани  - сомножител  f(t) на какое-то другор колебание - сомножитель y(t). В том случае, когда длительность колебаки  -сомножител  f(t) не превыщает длнтельность колебани  - сомножител  (f(t), то по истечении первого снимаемый с выхода псследней схемы совпадени  или с выхода последнего транзисторного ключа-звезды блока 7, который через аналоговый ключ или мостовой ключ этой функциональной группы блока 7 селекции св зан с последним дозирующим резистором блока 8, импульс перебрасывает триггер блока 3 управлени  в исходное состо ние, а импульс последнего прекращает работу генератора 4 и приводит в исходное положение коммутаторы 5 и 6. Если длительность колебани  - сомножител  f(t) равна длительности колебани  - срмножител  ф(0. за которым непосредственно следует колебание - сомножитель v(0. то

по истечении колебани  ф(0 триггер блока 3 управлени  не перебрасываетс  в исходное состо ние, а следовательно , не прекращаетс  работа генератора 4 тактовых импульсов и коммутаторов 5 и 6. В результате на выходе 10 или 13 вслед за произведением

/.W P-fW()

формируетс  произведение

ФlW PfWт().

Совмещение процесса формировани  одного из колебаний - сомножителей и процесса перемножени  его на другое колебание - сомножитель в одном устройстве, что достигаетс  путем формировани  известного колебани - сомножител  из дискрет по методу пр моугольников за счет непосредственного воздействи  другого колебани  - сомножител  на дозирующие резисторы при их последовательном во времени опросе через равные интервалы времени с помощью пр моугольных импульсов двух функционально св занных коммутаторов каналов и применени  при формировании участков противоположной пол рности этого колебани  - сомножител  соответствующего управлени  съемом искомого произведени  с выходов фазоинверсного каскада через двухканальпый коммутатор, благодар  введению новых элементов - коммутаторов вертикальных и горизонтальных каналов , блока селекции, фазоинверсного каскада, двухканального комментатора и блока регулировани  - выгодно отличает предлагаемое устройство от указанного прототипа, так как позволило существенно упростить техническое решение задачи формировани  одного колебани  - сомножител  и задачи перемножени  последнего «а другое, подводимое извне, создать технически простое и надежное формирующе-перегйножительное устройство с минимальным числом коммутирующих и коммутируемых элементов и с повышенными специализированными функциональными возможност ми, значительно повысив при этом точность составлени  искомого произведени  и быстродействие устройства. В результате этого будет расширен частотный диапазон снектральных характеристик формируемых произведений, повышена точность формировани  и снижены технико-экономические затраты на производство и эксплуатацию устройства перемножени  колебаний.

Claims (2)

1. Бруевич Н. Г. и Доступов Б. Г. Основы теории счетно-решающих устройств. М., «Сов. радио, 1964, с. 772-775, рис. 17.2.1 - 17.2.3.

2. Корн Г. и Корн Т. Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычислительные машины , ч. 1, М., «Мир, 1967, с. 343, рис. 7, 66.

(риг.З