Claims (2)
Изобретение относитс к аналоговой вычислительной технике. Известен функциональный генератор Ц, содержащий интегратор, многофазный мультивибратор , на вход которого поданы импульсы синхронизации, ключи, задающие потенциометры , между входом и выходом интсграгора включенные последовательно резистор и элемент выборки-хранени , управл ющий вход к торого соединен с входом многофазного мультивибратора. Недостатком известного генератора вл етс ограниченные функциональные возможности , так как отсутствует возможность умножени воспроизводимой функции времени на входной сигнал без специального блока умножени . Известен также функциональный генератор 2, содержащий усилитель, интегрирующий конденсатор, включенный между входом и выходом операционного усилител , многофазный мультивибратор, блок выборки - хранени , подключенный выходом через первый суммирующий резистор к входу операционноги усилител , второй и третий суммирующие резисторы, подключенные одошм выводом к входу операционного усилител , первую и вторую, группы из п ключей кажда , управл ющие входы соответствующих ключей первой и второй групп объединены и соединены с сОМветствующим выходом многофазного мультивибратора, п+1 задающих потенциометров , подвижные контакты каждого из которых , кроме (ггИ)-го, соединены с информационными входами соответствующих ключей первой группы, подвижный контакт задающего , потенщюметра подключен к информационному входу п-го ключа второй группы, информационный вход каждого из ключей второй группы, кроме - п-го, соединены с информационным входом следующего по номеру ключа первой группы, первый счетчик, счётный вход которого вл етс входом синхронизации генератора, а выход старщего разр да соединен с входом запуска многофглного мультивибратора, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, цифровые входы которых соединены соответственно с пр -. мыми и инверсными разр дными выходами первого счетчика, выходы ключей первой груп пы соединены с аналоговым входом первого . цифроаналогового преобразовател , выход которого соединен с вторым выводом второго суммирующего резистора, выходы ключей , второй группы соединены с аналоговым входо второго цифроаналогового преобразовател , выход которого соединён со вторым выводом третьего суммирующего резистора, разр д ный ключ, включенный между выходом onepi ционного усилител и входом блока выборки с входом синхронизации генератора, первые и вторые неподвижные контакты задающих потенциометров соединены соответственно с шиной положительного и шиной отридательно ,го опорных напр жений, выход операционного усилител , вл етс выходом генератора. Недостатком такого генератора вл ютс ограниченные функциональные возможности, так как он не позвол ет осуществл ть амплитудную модул цию выходного сигнала. Цепью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей за счет умноже ни выходного сигнала генератора на независимый входной сигнал. Это достигаетс тем, что .функциональный генератор, содержащий операционный усилитель , интегрирующий конденсатор, включенный между входом и выходом ойерационного усилител , многофазный мультивибратор, блок выборки-хранени , подключенный выходом через первый суммирующий резистор к входу, операционного усилител , второй и третий суммирующие резисторы, подключенные одним выводом к входу операционного усилител , первую и вторую группу из п ключей кажда , управл ющие входы соответствующих ключей первой и второй групп объединены и соединены с соответствующим выходом многофазного мультивибратора, п+1 задающих Потенциометров, подвижные контакты каждэто из которых, кроме (п + 1)-го, сое .динены с информационными входами соответствующих ключей первой группы, подвижный контакт (п + 1)-го задающего потенщгометра ПОДКЛЮЧИ к информационному входу п-го ключа второй группы, информационный вход каждого из ключей второй группы, кроме п-го, соединен с информационными входом сл дующего по номеру ключа первой группы, пе вый счетчик, счетный вход которого вл етс входом синхронизации генератора, дополн с TeiBiHO содержит второй счетчик, блок сравнени кодов, блок формировани широтноимпульсного сигнала, одновибратор, первый и второй сумм& ры, первый и второй дополнительные ключи, элемент НЕ, инвертор, выход которого соединен с первыми неподвижными контактами задающих потенциометров , а вход вл етс входом амплитудной модул ции генератора и соединен с вторыми неподвижными контактами задающих потенциометров , разр дные выходы первого счетчика соединены с первыми входами блока сравнени кодов, выход которого соединен с первым входом блока формировани щиротно-импульсного сигнала, выход старшего разр да первого счетчика соединен со счетным входом второго счетчика, разр дные выходы которого, кроме выхода старшего разр да, соединены с вторыми входами блока сравнени кодов, выход старшего разр да второго счетчика соещшен с вторым входом блока формировани широгао-импульсного сигнала и .с входом запуска многофазного мультивибратора, выход блока формировани широтно-импульсного етгаала соединен через одновибратор с управл ющим входом блока выборки-хранени , через элемент НЕ - с управл ющим входом первого дополнительного ключа, и непосредственно с управл ющим входом второго дополнительного ключа, выходы ключей первой группы соединены с входами первого сумматора, выход которого через первый дополнительный ключ соединен со вторым выводом второго суммирующего резистора, выходы ключей второй группы соединены с входами второго сумматора, выход которого через второй дополнительный ключ .соединен со вторым выводом третьего суммирующего резистора, выход операционного усилител соединен с входом блока выборки-хранени , выход которого вл етс выходом генератора. На чертеже приведена структурна схема предлагаемого генератора. Генератор содержит операционный усилитель 1, блок 2 выборки-хранени , первый суммирующий резистор 3, многофазный мультивибратор 4, п + 1 задающих потенциометров 5t, ..., 5п, п ключей первой группы 6i, ..., 6, л ключей второй группы 7i, ..., Тр, Инвертор 8, первый сумматор 9, второй сумматор 10, первый дополнительный ключ И, второй дополнительный ключ 12, элемент НЕ 13, одновибратор 14, второй суммирующий резистор 15, третий суммирующий резистор 16, первый счетчик 17, второй счетчик 18, блок 19 сравнени кодов, блок 20 формировани цшротно-импульсного сигнала, интегрирующий конденсатор 21. Генератор работает следующим образом. Синхронизирующие импульсы поступают на вход синхронизации генератора, т.е. на вход счетчика 17, выход старшего разр да которого соединен с входом счетчика 18. Число разр дов счетчика 18 на единицу больше, чем у счетчика 17. Блок 19 сравнивает состо ние разр дов первого 17 и второго 18 счетчиков кроме старшего разр да второго счетчика, и вырабатывает на выходе единицу если N, NJ или нуль, если Nj N3, где NI и N2 - коды разр дов соответственно первого 17 и второго 18 счетчиков, блок 20 формирует пр моугольные импульсы, относительна длительность которых измен етс по треугольному закону во времени с периодом Т, равным времени заполнени счетчика 18. На выходе инвертора 13 относительна длительность пр моугольных импульсов измен ет по закону ИН8,Одновибратор 14 формирует по переднему фронту пр моугольных импульсов с выхода блока 20 короткие импульсы, управл ющие работой блока This invention relates to analog computing. A functional generator C is known that contains an integrator, a multiphase multivibrator, whose input is supplied with synchronization pulses, keys that set potentiometers, a series-connected resistor and a sample-storage element connected in series to the input and output of the multiphase multivibrator. A disadvantage of the known generator is its limited functionality, since there is no possibility of multiplying the reproduced time function by the input signal without a special multiplying unit. A function generator 2 is also known. It contains an amplifier, an integrating capacitor connected between the input and output of an operational amplifier, a multi-phase multivibrator, a sampling-storage unit, connected by an output through the first summing resistor to the input of an operational amplifier, the second and third summing resistors connected by one output to the input operational amplifier, the first and second, groups of n keys each, the control inputs of the corresponding keys of the first and second groups are combined and connected with m output of a multi-phase multivibrator, n + 1 setting potentiometers, the moving contacts of each of which, except for (GG) -th, are connected to the information inputs of the corresponding keys of the first group, the moving contact of the setting meter, the potentiometer is connected to the information input of the n-th key of the second group, the information the input of each key of the second group, except for the nth one, is connected to the information input of the next key of the first group, the first counter, the counting input of which is the synchronization input of the generator, and the output of the master The bit is connected to the start-up input of a multi-multivibrator, the first and second digital-to-analog converters, the digital inputs of which are connected respectively to the pr. In the output and inverse bit outputs of the first counter, the outputs of the keys of the first group are connected to the analog input of the first. digital-to-analog converter, the output of which is connected to the second output of the second summing resistor, the outputs of the keys of the second group are connected to the analog input of the second digital-to-analog converter, the output of which is connected to the second output of the third summing resistor, the switching key connected between the output of one-pin amplifier and the input of the unit samples with a synchronization input of the generator, the first and second fixed contacts of the setting potentiometers are connected respectively to the positive bus and bus , First reference voltage, the output of the operational amplifier is an output of the generator. The disadvantage of such a generator is its limited functionality, since it does not allow amplitude modulation of the output signal. The circuit of the invention is to extend the functionality by multiplying the generator output signal to an independent input signal. This is achieved by the fact that a functional generator containing an operational amplifier, an integrating capacitor connected between an input and an output of an oratation amplifier, a multi-phase multivibrator, a sampling-storage unit connected by an output through the first summing resistor to the input, an operational amplifier, the second and third summing resistors, connected by one pin to the input of the operational amplifier, the first and second groups of n keys each, the control inputs of the corresponding keys of the first and second groups are combined and co dinene with the corresponding output of a multi-phase multivibrator, n + 1 setting Potentiometers, moving contacts each of which, except for (n + 1) -th, are connected to the information inputs of the corresponding keys of the first group, moving contact (n + 1) -th setting potentiometer CONNECTIONS to the information input of the nth key of the second group, the information input of each key of the second group, except the nth one, is connected to the information input of the next key of the first group, the first counter, the counting input of which is the synchronization input generator, in addition to TeiBiHO, contains a second counter, a code comparison unit, a pulse width signal generating unit, a one-shot, a first and a second sum & The first and second additional switches, the NOT element, the inverter, the output of which is connected to the first fixed contacts of the setting potentiometers, and the input is the input of the amplitude modulation of the generator and connected to the second fixed contacts of the setting potentiometers, the discharge outputs of the first counter are connected to the first inputs the code comparison unit, the output of which is connected to the first input of the pulse-width signal generation unit, the high-order output of the first counter is connected to the counting input of the second counter, The serial outputs of which, in addition to the high bit output, are connected to the second inputs of the code comparison unit, the high bit output of the second counter is connected to the second input of the pulse width signal generating unit and the multi-phase multivibrator trigger input, the output of the pulse width etala forming unit connected through a one-shot with the control input of the sample-storage unit, through the item NOT to the control input of the first additional key, and directly from the control input of the second additional key, you The keys of the first group are connected to the inputs of the first adder, the output of which through the first additional switch is connected to the second output of the second summing resistor, the outputs of the keys of the second group are connected to the inputs of the second adder, the output of which through the second additional switch is connected to the second output of the third summing resistor, output an operational amplifier is connected to the input of the sampling-storage unit, the output of which is the output of the generator. The drawing shows the structural scheme of the proposed generator. The generator contains an operational amplifier 1, a sampling-storage unit 2, a first summing resistor 3, a multiphase multivibrator 4, n + 1 setpoint potentiometers 5t, ..., 5n, n keys of the first group 6i, ..., 6, l keys of the second group 7i, ..., Tr, Inverter 8, first adder 9, second adder 10, first additional switch AND, second additional switch 12, element NOT 13, one-shot 14, second summing resistor 15, third summing resistor 16, first counter 17, the second counter 18, the block 19 comparison code, the block 20 of the formation of the c-pulse signal, integrating capacitor 21. The generator operates as follows. The synchronizing pulses come to the synchronization input of the generator, i.e. to the input of the counter 17, the output of the high bit of which is connected to the input of the counter 18. The number of bits of the counter 18 is one more than that of the counter 17. Block 19 compares the state of bits of the first 17 and second 18 counters except the high bit of the second counter, and produces at the output a unit if N, NJ or zero, if Nj N3, where NI and N2 are the bit codes of the first 17 and second 18 counters, respectively, block 20 generates rectangular pulses, the relative duration of which varies according to a triangular law with time a period T equal to the time taken for the counter 18. At the output of the inverter 13, the relative length of the rectangular pulses changes according to the law IN8. The one-vibrator 14 forms short pulses on the leading edge of the rectangular pulses from the output of the block 20, controlling the operation of the block
2. Задающими потенциометрами 5i, ..., Sp выставл етс значени , соответствующие узловым ординатам заданной функции временн f(t): х{ f((t). К неподвижным контактам задающих потенциометров Sj, ..., 5f подсоединены соответственно входное и инвертированное инвертором 8 входное напр жение Ugx Y, определ ющее амплитуду выходного сигнала генератора. Таким образом, на выходе i-ro задающего потенциометра Sj получаетс произведение ; i n U.i - Xj Zj, Многофазный мультивибратор 4 одновремен но открывает i е ключи первой и второй групп 6j, 7, которые подключают подвижные контакты i-ro и (i + 1)-го потенциомет ров Si, 5: к входам первого 9 и второго 10 сумматоров. При этом на выходе сумматора 9 формируетс сигнал Zj, а на выходе сумглатора 10-сигнал . Сигналы Zj и Z4., соответственно через ключ 11, резистор 16 поочередно в течение каждого периода подключаютс к суммирующей точке усилител 1. Очередность обусловлена тем, что ключ 12 управл етс пр моуго импульсами с выхода блока 20 со скважностью 9 , а ключ 11 - пр мозтоль ными импульсами с выхода злемента НЕ 13 со скважностью С Таким образом, на выходе усилителей 1 в течение периода коммутируютс налр же .ни Z,- + T и а.-хр. напр жение на выходе блока 2, которое имеет знак, обратнь1Й знаку напр жени , запомненному с выхода усилител 1. 6 Условием работоспособности пр едлагаемого генератора вл етс RC Т, где R - сопротивление суммирующих резисторов 3, 15, 16; С - величина екпсости кмзденсатора 21 интегратора. Обозначим длительность пр моугольного импульса ШИМ - последовательности через t|, а длительность паузы - через tj, пр« этом t| + tj Т. Тогда с учетом услови напр жени на интегрирующем конденсаторе 21. к концу периода Т ра.вно и -И °d :Titi±C - --5сГ- .-ур. §Г Из ЭТОЙ формулы следует, что предлагаемый генератор осуществл ет интерпол цию между узловыми ординатами xj и x.j. функции .времеда f(t) с одновременным ее умножением на напр жение V подаваемое на вход амплитудной модул ции генератора. При этом вычисление значени выходного напр жени усилител 1 производитс на один период ШИМ-поспедовательности, в то врем как в аналогичных устройствах конечный результат получаетс путем фильтрации за 1020 периодов ШИМ-прследовательности. Выходное напр жение усилител 1 в течение каждого периода ШИМ - последовательности запоминаетс блоком 2, выход которого вл етс выходом генератора. Таким , предлагаемый генератор имеет более широкие функциональные возможности , поскольку позвол ет осуществл ть амплитудную , модул цию выходного сигнала путем изменени напр жени на соответствующем вхО|Де. Формула изобретени Функциональный генератор, содержащий операщнжный усилитель, интегрирующий ковденатор , включенный между входом и выходом перационного усилител , многофазный мультивибратор , блок выборки-хранени , подклюенный выходом через первый сумллирующий езистор к входу операционного усилител , торой и третий суммирующие резисторы, подлюченные одним выводом к входу операци2. The setting potentiometers 5i, ..., Sp exhibit the values corresponding to the nodal ordinates of the given time function f (t): x {f ((t). The input contacts and the fixed potentiometers Sj, ..., 5f are connected to the fixed contacts of the setting potentiometers Sj, ... the input voltage Ugx Y inverted by the inverter 8 determines the amplitude of the generator output signal. Thus, the output i-ro of the setting potentiometer Sj is the product; in Ui - Xj Zj, Multiphase multivibrator 4 simultaneously opens the i e keys of the first and second groups 6j , 7, which connect movable i-ro contacts and (i + 1) th potentiometers Si, 5: to the inputs of the first 9 and second adders 10. At the output of the adder 9, a signal Zj is generated, and at the output of the totalizer a 10 signal. Signals Zj and Z4. respectively via key 11, resistor 16 alternately for each period is connected to summing point of amplifier 1. The sequence is determined by the fact that key 12 is controlled by direct pulses from the output of block 20 with a duty cycle 9, and key 11 by pulses from an output HE 13 with a ratio of C Thus, at the output of the amplifiers 1 during the period they commute with nni Z, - + T and a.-hr. the voltage at the output of block 2, which has the sign, is opposite to the voltage sign memorized from the output of amplifier 1. 6 The condition of operability of the applied generator is RC T, where R is the resistance of summing resistors 3, 15, 16; C is the value of efficiency of the km-sensor 21 integrator. Let us denote the duration of a rectangular impulse of PWM - sequences by t |, and the duration of the pause - by tj, etc. “t | + tj T. Then, taking into account the conditions of the voltage on the integrating capacitor 21. by the end of the period T Pa.vno and -I ° d: Titi ± C - - 5sG-.-ur. §G From this formula it follows that the proposed generator interpolates between the nodal ordinates xj and x.j. time function f (t) with its simultaneous multiplication by the voltage V supplied to the input of the amplitude modulation of the generator. The calculation of the output voltage of the amplifier 1 is performed for one PWM period, while in similar devices the final result is obtained by filtering over 1020 periods of the PWM sequence. The output voltage of amplifier 1 during each PWM period is remembered by block 2, the output of which is the generator output. Thus, the proposed generator has wider functionality, since it allows amplitude, modulation of the output signal by changing the voltage on the corresponding input | De. Claims of the Invention A functional generator comprising an operational amplifier, an integrating detector, connected between the input and output of the operational amplifier, a multi-phase multivibrator, a sampling-storage unit, connected by an output through the first summing capacitor to the input of the operational amplifier, a torus and a third summing resistors connected by a single output connector to an input amplifier; operations