SU585461A1

SU585461A1 - Sweep generator

Info

Publication number: SU585461A1
Application number: SU752161034A
Authority: SU
Inventors: Михаил Федорович Куртюков
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4677
Priority date: 1975-07-28
Filing date: 1975-07-28
Publication date: 1977-12-25

Description

(54) ГЕНЕРАТОР. РАЗ ВЕРТКИ чей и к входу одного из операционных усилителей; входы блока управлени п ключены к выходам блока сравнени цифро-аналогового преобразовател мо дул вектора, делител напр жени и внешнего цифрового устройства; регист счетчик модул вектора через цифроаналогоьый преобразователь модул век тора подключен к входам делител напр жени и двух умножителей, выходы которых через соответствующие последовательно соединенные линейный ключ и интегратор подключены к входам соот ветствующих операционных усилителей; входы блока сравнени подключены к вы ходам счетчика сравнени и регистра длины дуги; входы сумматора углов под ключены к выходам регистра-счетчика направлени вектора и регистра ориентации , а выход сумматора углов подклю чен к входу синус-косинусного формиро вател , выходы которого подключены к вторым входам умножителей и одновреме но через соответствующие линейные клю чи к вторым входам соответствующих ин теграторов, при этом входы регистрасчетчика модул вектора и регистрасчетчика направлени вектора, регистра длины дуги и регистра ориентации, а также входы блока управлени и синус-косинусного формировател подключаны к соответствующим выходам внешнего цифрового устройства. На фиг. 1 изображена структурна электрическа схема генератора развертки; на фиг. 2 - диаграмма, по сн юща работу генератора в режиме формировани окружности. Предложенный генератор развертки, содержит интеграторы 1, 2 умножители 3, 4 и последовательно соединенные регистры 5, 6 координат, цифроаналоговые преобразователи 7, 8 и операционные усилители 9, 10, а также внешнее цифровое устройство 11, подключенное к входам регистров 5, б координат, регистр-счетчик 12 модул вектора, регистр-счетчик 13 направлеТ1ИЯ вектора, регистр 14 длины дуги и регистр 15 ориентации, счетчик 16 сравнени , блок 17 сравнени , синускосинусный формирователь 18, блок 19 управлени , сумматор 20 углов, делитель 21 напр жени , линейные ключи 22, 23, 24, 25 и цифро-аналоговый пре обраэователь 26 модул вектора, причем выходы блока 19 управлени подключены к входам регистра-счетчика 12 модул вектора, счетчика 16 сравнени , к входам регистра-счетчика 13 направлени вектора, регистров 5, 6 координат, регистра 14 длины дуги, ре гистра 15 ориентации, интеграторов 1, 2, линейных ключей 22, 23, 24, 25 и к входу одного из операционных усилителей 9; входы блока 19 управлени подключены к выходам блока 17 сравнени , цифро-аналогового преобразовател 26 модул вектора, делител 21 н$пр жени и внешнего цифрового устройства 11; регистр-счетчик 12 модул вектора через цифро-йналоговый преобразователь 26 модул вектора подключен к входам делител 21 напр жени и двух умножителей 3, 4, выходы которых через соответствующие последовательно соединенные линейные ключи 22, 24 и интеграторы 1, 2 подключены к входам соответствующих операционных усилителей 9, 10, входы блока 17 сравнени подключены к выходам счетчика 16 сравнени и регистра 14 длины дуги; входы сумматора 20 углов подключены к выходам регистра-счетчика 13 направлени вектора и регистра 15 ориентации, а выход сумматора 20 углов подключен к входу синус-косинусного формировател 18, выходы которого подключены к вторым входам умножителей 3, 4 и одновременно через соответствующие линейные ключи 23, 25 к вторым входам соответствующих интеграторов 1 и 2, при этом входы регистра-счетчика 12 модул вектора, регистра счетчика 13 направлени вектора, регистра 14 длины дуги и регистра 15 ориентации, а также входы блока 19 управлени и синус-косинусного формировател 18 подключены к соответствующим выходам внешнего цифрового устройства 11. Предложенный генератор развертки работает следующим образом. При работе генератора развертки в режиме формировани вектора в блок 19 управлени подают код операции, в результате чего линейные ключи 23, 25 замыкаютс , а внутри блока 19 управлени подготавливаютс к действию соответствующие цепи управлени . Далее, на входы регистров 5, 6 координат подают коды координат начала вектора Хо, Уо, которые преобразуютс цифроаналоговыми преобразовател ми 7, 8 в соответствующие напр жени U), ,Uy . Эти напр жени поступают на входы операционных усилителей 9, 10, соединенных по схеме аналоговых сумматоров. После установлени токов на входы регистров-счетчиков 12 и 13 подают соответственно коды модул вектора и угла его направлени . Код угла направлени поступает далее на вход сумматора 20 углов и, так как на других входах сумматора 20 код ориентации равен нулю, значение кода на выходах сумматора 20, а следовательно и на входах синус-косинусного формировател 18, останетс без изменени . Синус-косинусный формирователь 18 преобразует код гла направлени ф в соответствующие му значени синуса и косинуса в виде апр жений, которые через замкнутые инейные ключи 23, 25 поступают на вхоы интеграторов 1, 2. Последние преобразуют эти напр жени в линейно-измен ющиес напр жени и подают их на вх ды операционных усилителей 9, 1U, где они суммируютс с напр жени ми началь ных координат. С другой стороны, код модул вектора р , поступающий через регистр-счетчик 12 на вход цифро-аналогового преобразовател 26, преобразуетс в соответствующее длине вектор напр жение U , которое поступает в блок 19 управлени , где оно сравниваетс с линейно-измен ющимс на.пр жёни ем. При достижении равенства этих напр жений , вырабатываетс импульс, который подаетс на интеграторы 1, 2 и регистры-счетчикн 12, 13 дл их установки в исходное положение. Этим заканчиваетс процесс формировани вектора . Работа генератора в режиме формиро вани окружности происходит следующим образом. Первые три операции аналогич ны операци м формировани вектора, с учетом тогоJ что код операции, подаваемый на вход блока 19 управлени , в данном случае подготавливает к дайствию соответствующие цепи управлени а величина модул вектора вл етс ра диусом окружности, Угол Направлени радиуса-вектора и его длина определиют точку на окружности, из которой на чинаетс ее формирование. Импульс фик сации конца радиуса-вектора, вырабатываемый в блоке 19 управлени , используетс дл подачи на вход регистра 15 ориентации кода угла чс.-г ; а также дл переключени выхода цифро аналогового преобразовател 26 на выход делител 21 ( N - число элементов дуги в окружности). Напр жение, поступающее с выхода делител 21, пропорционально значению , то есть элементу дуги. Если на регистр ориентации вместо числа фо 41 подавать другие значени , то при Lpo О радиус-вектор будет касательной к окружности, а при других значени х формируема окружность будет ориентироватьс в различных положени х относительно радиусавектора в зависимости от начально ориентации элементарного вектора лК. . В результате подключени опорного напр жени , снимаемого с делител 21, к блоку 19 управлени , он будет вырабатывать импульсы с частотой следовани , обратно пропорциональной длине дугидЕ, которые подаютс на счетные входы регистра-счетчика 13 и счетчика 16 сравнени . Первый из них, имевший начальную установку ф , будет формировать текусаее значение кода угла + nj лЕ , а второй - сС И) йЯ.. Поскольку на вход регистра 15 ориентации ранее был подан код угла ф г-Й. 1 , на выходе сумматора 20, а 4 следовательно, и на входе синус-косинусного формировател 18 будет формироватьс текущее значение кода суммарного угла ifj. + tpo . В результате на выходах формировател 18, -а следовательно, и на входах интеграторов 1, 2 (ключи 23, 25 замкнуты ) будут формироватьс напр жени , пропорциональные синусу и косинусу угла tpj. tpj С выходом интеграторов 1, 2 на входы операционных усилителей 9, 10 будут поступать текущие значени напр жений , пропорциональные текущим значени м координат точек окружности , . Операционные усилители 9, 10 последовательно суммируют начальные; и текущие значени координат точек. При достижении равенства значенийoCj,-u NuE блок 17 сравнени вырабатывает импульс , который из блока 19 упрешлени подаетс на регистры 5, 6, 12, 13, 14, 15, 16 и интеграторы 1, 2 дл их установки на нуль. Работа генератора в режиме формировани дуги происходит аналогично. На регистр 14 длины дуги, в этом случае, подают коды длины дуги. Работа генератора в режиме формиро вани эллипса происходит аналогично формированию окружности. Различие , сост6йт в , что в соответствии с уравнением эллипса, содержащим различные множители у синуса и косинуса; (Хз Асо8илЬ и Ya в-sin ojt ) , в канале усилени одной из координат из-г мен етс коэффициент усилени (например путем изменени сопротивлени в цепи обратной св зи операционного усилител ). Работа генератора в режиме формировани спиральной развертки с посто нной линейной скоростью отличаетс от работы генератора при формировании окружности только тем, что импульс окончани формировани очередной окружности подаетс на счетный вход регистра-счетчика 12 дл изменени его состо ни на каждый раз, после завершени формировани очеред-i ной окружности, вплоть до переполнени регистра-счетчика 12. Работа генератора в режиме Формироани спиральной развертки с посто ной угловой скоростью происходит слеующим образом. В блок 19 управлени одаетс код операции, в результате его включаютс цепи управлени данным, ежимом, и в частности размыкаютс клюи 23, 25, замыкаютс ключи 22, 24, а а счетные входы регистра-счетчика 13 аправлени и счетчика 16 сравнени одаютс импульсы посто нной частоты(54) GENERATOR. TIME SCREWS whose and to the input of one of the operational amplifiers; the inputs of the control unit are connected to the outputs of the unit for comparing the digital-to-analog converter of the vector module, the voltage divider and the external digital device; register the vector module counter via a digital-to-analog converter of the vector module connected to the inputs of the voltage divider and two multipliers, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding operational amplifiers through the corresponding series-connected linear switch and integrator; the inputs of the comparison unit are connected to the outputs of the comparison counter and the arc length register; the inputs of the adder of the corners are connected to the outputs of the register-counter of the direction of the vector and the orientation register, and the output of the adder of the corners is connected to the input of the sine-cosine form, the outputs of which are connected to the second inputs of the multipliers and simultaneously to the second inputs of the corresponding inputs tegrators, while the inputs of the register counter of the vector module and the register of the vector direction, the register of the arc length and the orientation register, as well as the inputs of the control unit and the sine cosine driver are Switched to the corresponding outputs of an external digital device. FIG. 1 shows a structural electrical sweep generator circuit; in fig. 2 is a diagram explaining the operation of the generator in the formation of a circle. The proposed sweep generator contains integrators 1, 2 multipliers 3, 4 and serially connected registers 5, 6 coordinates, digital-to-analog converters 7, 8 and operational amplifiers 9, 10, as well as an external digital device 11 connected to the inputs of registers 5, b coordinates, register-counter 12 of the vector module, register-counter 13 of the direction vector, register 14 of the arc length and orientation register 15, comparison counter 16, comparison block 17, sinus-sine driver 18, control block 19, adder 20 angles, voltage divider 21, linear switch and 22, 23, 24, 25 and digital-analog converter 26 of the vector module, the outputs of the control unit 19 are connected to the inputs of the register-counter 12 of the vector module, the comparison counter 16, to the inputs of the register of the vector direction counter 13, registers 5, 6 coordinates, register 14 arc length, register 15 orientation, integrators 1, 2, linear switches 22, 23, 24, 25 and to the input of one of the operational amplifiers 9; the inputs of the control unit 19 are connected to the outputs of the comparator unit 17, the digital-to-analog converter 26 of the vector module, the divider 21 n $ of the voltage and the external digital device 11; The register module 12 of the vector module is connected via a digital-analog converter 26 of a vector module to the inputs of a voltage divider 21 and two multipliers 3, 4, the outputs of which are connected via series-connected linear switches 22, 24 and integrators 1, 2 to the inputs of the corresponding operational amplifiers 9, 10, the inputs of the comparison unit 17 are connected to the outputs of the comparison counter 16 and the arc length register 14; the inputs of the adder 20 angles are connected to the outputs of the register-counter 13 of the vector direction and the orientation register 15, and the output of the adder 20 angles is connected to the input of the sine-cosine driver 18, the outputs of which are connected to the second inputs of the multipliers 3, 4 and simultaneously through the corresponding linear switches 23, 25 to the second inputs of the respective integrators 1 and 2, with the inputs of the register counter 12 of the vector module, the register of the vector direction counter 13, the arc length register 14 and the orientation register 15, as well as the inputs of the control unit 19 and sine cosine The shaper 18 is connected to the corresponding outputs of the external digital device 11. The proposed sweep generator operates as follows. When the sweep generator is operating in the vector formation mode, the control unit 19 is supplied with an operation code, as a result of which the linear keys 23, 25 are closed, and inside the control unit 19, the corresponding control circuits are prepared for operation. Further, at the inputs of registers 5, 6 coordinates, the codes of the coordinates of the beginning of the vector Ho, Wo, which are converted by digital-to-analogue converters 7, 8 to the corresponding voltages U),, Uy, are applied. These voltages are fed to the inputs of operational amplifiers 9, 10, connected according to the circuit of analog adders. After establishing the currents, the inputs of the register-counters 12 and 13 are supplied with the codes of the vector module and the angle of its direction, respectively. The direction angle code goes further to the input of the adder 20 angles and, since the other inputs of the adder 20 have an orientation code equal to zero, the code value at the outputs of the adder 20, and therefore also at the inputs of the sine-cosine driver 18, will remain unchanged. Sine-cosine driver 18 converts the head direction code φ into corresponding sine and cosine values in the form of aprons, which through closed linear keys 23, 25 enter the inputs of integrators 1, 2. The latter convert these voltages into linearly varying voltages and supply them to the inputs of the operational amplifiers 9, 1U, where they are added to the voltages of the initial coordinates. On the other hand, the code code of the vector p, fed through the register-counter 12 to the input of the digital-to-analog converter 26, is converted into the corresponding vector voltage U, which enters the control unit 19, where it is compared with the linearly varying voltage. wife eat. When equality of these voltages is achieved, a pulse is generated, which is fed to integrators 1, 2 and registers-counters 12, 13 to set them to their original position. This concludes the process of forming the vector. The generator operates in the mode of forming a circle as follows. The first three operations are similar to those of vector formation, taking into account the fact that the operation code supplied to the input of control block 19, in this case prepares the appropriate control circuits for distribution, and the magnitude of the vector module is the radius of the circle and its radius vector the length determines the point on the circle from which its formation begins. The impulse of fixing the end of the radius-vector, generated in the control unit 19, is used to feed the input of the register 15 of the cp-r angle code orientation; and also to switch the output of the digital-to-analog converter 26 to the output of divider 21 (N is the number of arc elements in a circle). The voltage coming from the output of the divider 21 is proportional to the value, i.e., the arc element. If other values are applied to the orientation register instead of the pho 41, then at Lpo О the radius vector will be tangent to the circle, and at other values the formed circle will be oriented in different positions relative to the radius vector depending on the initial orientation of the elementary vector LC. . As a result of connecting the reference voltage removed from the divider 21 to the control unit 19, it will generate pulses with a frequency that is inversely proportional to the length of the arc, which are fed to the counting inputs of the register-counter 13 and the counter 16. The first one, which had the initial setting f, will form the current value of the angle code + nj ЛЕ, and the second - сС И) ЯЯ .. As the input of the orientation register 15 of the orientation has previously been given the code of the angle ф г-Й. 1, at the output of the adder 20, and 4 therefore, at the input of the sine-cosine driver 18, the current code value of the total angle ij will be generated. + tpo. As a result, voltages proportional to the sine and cosine of the angle tpj will be generated at the outputs of the imaging unit 18, therefore, and at the inputs of the integrators 1, 2 (the keys 23, 25 are closed). tpj With the output of the integrators 1, 2, the inputs of the operational amplifiers 9, 10 will receive the current values of the voltages, proportional to the current values of the coordinates of the points of the circle,. Operational amplifiers 9, 10 successively summarize the initial ones; and the current values of the coordinates of the points. When the equalization of the values of oCj, -u NuE, the comparison unit 17 generates a pulse, which, from the block 19, is thrown to the registers 5, 6, 12, 13, 14, 15, 16 and the integrators 1, 2 for setting them to zero. The operation of the generator in the mode of forming the arc is similar. On the register 14 of the arc length, in this case, the arc length codes are supplied. The operation of the generator in the mode of forming an ellipse is similar to the formation of a circle. The difference is that in accordance with the equation of an ellipse containing different factors for sine and cosine; (Xs Aco8iL and Ya in-sin-ojt), in the amplification channel of one of the coordinates, the gain factor changes (for example, by changing the resistance in the feedback circuit of the operational amplifier). The generator operation in the spiral sweep mode with a constant linear velocity differs from the generator operation in the formation of a circle only in that the pulse of the end of the formation of the next circle is fed to the counting input of the register-counter 12 to change its state every time after the formation of the next turn i circle, up to the register register overflow 12. The generator operates in the Forming mode of the spiral sweep with constant angular velocity as follows. In control block 19, an operation code is entered, as a result of which the data management circuits are inserted, in modem, and in particular, the keys 23, 25 are closed, the keys 22, 24 are closed, and the counting inputs of the control counter 13 and the counter 16 are pulsed frequencies

аледовани . При этом на входы регистра 15 ориентации, регистра 14 длины дуги, регистра-счетчика 13 направлени и регист1эов координат 5, 6 подаютс нулевые коды (если не требуетс смещать центр развертки),Aledovanie. At the same time, zero codes are supplied to the inputs of the orientation register 15, the arc length register 14, the direction counter register 13 and the coordinate registers 5, 6 (unless it is necessary to shift the center of the sweep),

В другом варианте, текущее значени угла поворота подают непосредственно на вход синус-косинусного формировател 18 из внешнего цифрового устройства 11, а импульс приращени модул вектора - на вход регистра-счетчика 1In another embodiment, the current value of the rotation angle is fed directly to the input of the sine-cosine driver 18 from an external digital device 11, and the increment pulse of the vector module is fed to the input of register counter 1

Следовательно на вход синус-косинусного формировател 18 поступает последовательно возрастающий.код угла от О до 2iic , а на вход регистра-счетчика 12 - импульсы из блока 17 сравнени - через блок 19 управлени . В результате состо ние регистра-счетчика 12 измен етс на каждый раз, когда на обоих входах блока 17 сравнени наход тс нулевые коды.Therefore, the input of the sine-cosine driver 18 is sequentially incremented. The angle code from 0 to 2iic, and the input of the register-counter 12 — pulses from the comparison block 17 — through the control block 19. As a result, the state of the register-counter 12 is changed for each time when there are zero codes on both inputs of the comparison unit 17.

Значени синуса и косинуса на выходах формировател 18, а следовательно и на входах умножителей 3, 4 непрерывно измен ютс . Следовательно, с выходов умножителей 3, 4 на входы интеграторов 1, 2 через линейные ключи 22, 2 будут поступать напр жени The sine and cosine values at the outputs of the imaging unit 18, and hence at the inputs of the multipliers 3, 4, are continuously changing. Consequently, from the outputs of multipliers 3, 4, the inputs of the integrators 1, 2 will receive the voltages

Ux(t)j i-cos , Uy(t) г Эти напр жени интегрируютс в интеграторах 1, 2, усиливаютс в усилител х 9, 10 и на их выходах получаютс линейно-модулированные синусоидальные и косинусоидальные напр жени . После переполнени регистра-счетчика 12 процесс формировани линейно-модулированных синусоидальных и косинусоидальных напр жений циклически повтор етс .Ux (t) j i-cos, Uy (t) g These voltages are integrated in integrators 1, 2, amplified in amplifiers 9, 10 and linear-modulated sine and cosine voltages are obtained at their outputs. After register counter 12 overflows, the process of forming the linearly modulated sinusoidal and cosine-like stresses cyclically repeats.

Работа генератора в режиме формиро вани радиально-круговой развертки происходит следующим образом.The generator operates in the mode of forming a radial-circular scan as follows.

На вход блока 19 управлени подают соответствующий код операции, в результате чего включаютс цепи.управлени данным режимом. Линейные ключи 23, 25 замыкаютс , а ключи 22, 24 раз 1ыкаютс . На вход регистра-счетчика 12 модул вектора подают код, соответствующий максимальной дальности действи радиолокационной станции (РЛС). На вход блока 19 управлени из РЛС подают импульсы синхронизации генератора пилообразного напр жени , а на вход синус-косинусного формировател 18 - код угла вращени антфнны . В остальном работа генератора в Ътом режиме аналогична режиму формировани вектора.The corresponding operation code is supplied to the input of the control unit 19, as a result of which the circuits controlling this mode are turned on. The linear keys 23, 25 are closed, and the keys 22, 24 times are selected. The code corresponding to the maximum range of the radar station (RLS) is fed to the input of the register-counter 12 of the vector module. To the input of the control unit 19, the synchronization generator of the sawtooth voltage is supplied from the radar, and to the input of the sine-cosine driver 18, the code of the angle of rotation is antfnna. As for the rest, the operation of the generator in the b-mode is similar to the mode of vector formation.

Возможна также работа генератора в независимом режиме формировани радиально-круговой развертки при подаче импульса приращени угла поворота радиальной развертки на счетный вход регистра-счетчика 13.It is also possible to operate the generator in an independent mode of forming a radial-circular scan when applying a pulse of increment of the angle of rotation of the radial scan to the counting input of the register-counter 13.

Кроме того, возможна работа генератора развертки во всех режимах при подаче на входы начальных координат в пол рной системе.In addition, it is possible to operate the sweep generator in all modes when the initial coordinates are fed to the inputs in the polar system.

Основным преимуществом предлагаемого изобретени вл етс его мнргофункциональность , что позвол ет примен ть его в самых разнообразных устройствах и системах отображени информации, а именно в графических диспле х, в устройствах автоматизации производства конструкторской документации, в индикаторах радиолокационных и гидролокационных станций и в АСУ различных назначений . При этом на вход генератора развертки требуетс подавать минимальный объем информации, что снижает требуемый объем пам ти.The main advantage of the proposed invention is its multi-functionality, which allows it to be used in a wide variety of information display devices and systems, namely, graphic displays, production automation equipment for design documentation, radar and warning stations, and automatic control systems for various purposes. In this case, a minimum amount of information is required at the input of the sweep generator, which reduces the required amount of memory.

Claims

1. The patent of France 1092111, NKI 8 01 S 7/00, 1972.

2. Converting information, ed. Gm Petrova, Mechanical Engineering, M, - 1973, p. 350-352.

/