Устройство для генерирования функций

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ФУНКЦИЙ, содержащее генератор прямоугольных импульсов, подключенный выходом к входам блоков формирования гармонических составляющих ряда Фурье, первые выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, подключенного выходом к выходу устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, дополнительные входы сумматора подключены к вторым выходам блоков формирования гармонических составляющих, каждый из которых состоит из первого делители частоты, вход которого соединен с входом блока формирования гармонической составляющей , а выход подключен к первому входу вычитателя и входу второго делителя частоты, соединенного выходом с вторьи входом вычитателя, подключенного выходом к входу сглажи-5 вающего фильтра, выход которого сое (Л динен с первымвыходом блока формирос вания гармонической составлякицей и подключен через интегратор к второму выходу блока формирования гармонической составляющей. СП о О) 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„115OS

4(51) G 06 G 7/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕНН61Й КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHP6f7HA (21) 2602274/18-24 (22) 05.04.78 (46) 15.04.85. Вюл. 1Ф 14 (72) А.Т.Падалко, В;П.Цымбал, .А.Ф.Сакун: и В.Н,Буинцев (71) Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (53) 681.335(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 466499, кл. 6 06 Р 1/02, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

У 376780, кл. С 06 G 7/28, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

В 235572, кл. С 06 G 7/26, 1968 (нрототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ФУНКЦИЙ, содержащее генератор прямоугольных импульсов, подключенный выходом к входам блоков формирования гармонических составляющих ряда Фурье, первые выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, подключенного выходом к выходу устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, дополнительные входы сумматора подключены к вторым выходам блоков формирования гармонических составляющих, каждый из которых состоит из первого делителя частоты, вход которого соединен с входом блока формирования гармонической составляющей, а выход подключен к первому входу вычитателя и входу второго делителя частоты, соединенного выходом с вторыч входом вычитателя, подключенного выходом к входу сглажи- Я вакщего фильтра, выход которого сое» динен с первым. выходом блока формиро. вания гармонической составляющей и С" подключен через интегратор к второму выходу блока формирования гармонической составляющей.

laaeL ков формирования гармонических со= тавляющих, каждый из которых состоит из первого делителя частоты, вход которого соединен с входом блока фора выход подключен к первому входу вычитателя и входу второго делителя частоты, соединенного выходом с вторым входом вычитателя, подключенного выходом к входу сглаживающего фильтра, выход которого соединен с первым выходом блока формирования гармонической составляющей и подключен через интегратор к второму выходу. блока формирования гармонической составляющей °

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство для генерирования функций содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, подключенный выходом к входам блоков 2 формирования гармонических составляющих ряда Фурье.

Первые и вторые выходы блоков 2 соединены с соответствующими входами сумматора 3, подключенного вьиодом к выходу устройства. Каждый блок 2 формирования гармонической составляющей состоит из первого делителя 4 частоты, вход которого соединен с входом блока 2, а выход подключен к первому входу вычитателя 5 и входу второго делителя б частоты, соединенного выходом с вторым входом вычитателя 5, подключенного выходом к входу сглаживаощего фильтра 7, выход которога соединен с первым выходом блока 2 и подключен через интегратор 8 к нторому выходу блока 2, Устройство работает следукмцим образам.

Генератор 1 вырабатывает опорную последовательность прямоугольных импульсов, паступакнцих на входы блоков 2 формирования гармонических составляющих ряда Фурье. Количество блоков 2 определяется потребным количеством гармоник разложения воспроизводимой функции в ряд Фурье. Каждый блок 2 формирует на своем первом и втором выходах соответствующую синусоидальную и косинусоидальную гармонику этого ряда. Коэффициент деления первого делителя 4 частоты каждого блока 2 выбирается s зависимости от частоты следования импульсов генератора 1 и заданного интервала разложения генерируемой функции в ряд

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для генерирования функций, содержацем генератор прямо- 50 угольных импульсов, подключенный выходом к входам блоков формирования гармонических составляющих ряда Фурье, первые выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, 55 подключенного выходом к выходу устройства, дополнительные входы сумматора подключены к вторым выходам бло-.

1 1150633 2

Изобретение относится к автома тике и вычислительной технике, н частности к генераторам сигналон, пред-.. ставляемых в виде суммы гармонических составляющих ряда Фурье. 5, мирования гармонической составляющей, Известен генератор функций, содержащий сумматоры-накопители, матричный умножитель, счетчики, вентили, регистр памяти и цифроаналоговый преобразователь P1 ). 10

Недостатком устройства является пониженное быстродействие.

Известен также генератор функций, содержащий управляемый генератор, две схемы выделения огибающей, выходной сумматор и ряд блоков формирования гармонических составляющих, состоящих иэ последовательно соединенных полосоного фильтра, усилителя, детектора и ограничителя 2).

Недостатком устройства является пониженная точность генерирования функций.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для генерирона- 25 ния функций, содержащее генератор прямоугольных импульсов, подключенный выходом к входам блоков формирования гармонических составляющих ряда Фурье, первые выходы которых соединены 30 с соотнетствующими входами сумматора, подключенного выходом к выходу устРойства и соответствующим входом через последовательно соединенные делитель напряжения и генеРатоР линейно- 5 изменяющего. напряжения к второму выходу генератора прямоугольных импульсов, причем каждый блок формирования гармонической составляющей состоит из последовательно соединенных поло- 40 сового фильтра, фазосдвигающей цепи и делителя напряжения (3 3.

Недостатком устройства является . пониженная точность генерирования функций.

Цель.изобретения — повышение точности, r

3 115063

Фурье таким образом, что частота следования импульсов на выходе этого делителя частоты равна утроенной частоте соответствующей гармонической составляющей ряда Фурье. С помощью вычитателя 5 и второго делителя 6 частоты, коэффициент деления которого равен трем, из импульсов с выхода делителя 4 формируется периодическое сннусоидальное ступенчатое напряже- 10 ние.. Последнее обеспечивается эа счет того, что вычитание напряжений с выходоз делителей 4 и 6 на вычитателе S осуществляется при различных коэффициентах передачи напряжения15 на его входах, причем эти коэффициенты подбираются при настройке и зависят от типа вычитателя (в среднем коэффициент передачи по первому входу, на который поступают импульсы от делителя 4, в 2 - 2,5 раза меньше, чем коэффициент передачи по второму входу). Кроме того, все делители выполняются со скважностью выходных импульсов равной двум. 25

В соответствии с вышеуказанными условиями частота периодического синусоидально-ступенчатого напряжения на выходах вычитателей 5 будет равна частоте следования импульсов на выходах соответствующих делителей 6, т.е. будет равна частоте со3 4 ответствующей гармонической состав.-. ляющей разложения функции в ряд

Фурье. Сглаживакщие фильтры 7 осуще .. ствляют выделение синусоидальных сигналов из синусоидально-ступенчатых ,напряжений с выходов вычитателей 5.

Интеграторы 8 предназначены для получения косинусоидальных составлякщих посредством интегрирования синусоидальных сигналов с выходов фильтров 7. Конечный этап формирования генерируемой функции, аппроксимируемой рядом Фурье, выполняется с помощью сумматора 3, на котором происходит сложение полученжюх гармоник с соответствующими весовыми коэффициентами и знаками.

Таким образом, устройство позволяет эа счет исключения полосовых фильтров и фазосдвигающих цепей новысить точность формирования функций.

Дополнительно..преимуществом является воэможность выполнения устройства в микроминиатюрном исполнении.

Следует отметить также, что конструкция предлагаемого устройства может быть упрощена в результате упрощения реализации делителей частоты путем использования промежуточных связей между делителями частоты отдельных каналов.

1150633

Составитель С.Казинов

Редактор Ю.Ковач Техред Т.Дубичнак Корректор А.Обручар

Заказ 2145/38 Тираж 710 Подпи с ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4