Генератор периодического напряжения

 

Изобретение может бьЛ ь использовано в устройствах автоматического воспроизведения периодического непрерывного напряжения произвольной формы . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства . Устройство содержит тактовый генератор 1, счетчики 2 и 4 импульсов , элемент 3 ИЛИ, блок 5 синхронизации ,, делитель 6 частоты, триггер 7, демодулятор 8 и блок 18 памяти. Введение в устройство коммутатора 10, регистров 11 и 12, счетчиков импульсов 13 и 14, блока 15 равнозначности элементов 16 и 17 зaдepжки и блока 18 памяти позволило формировать напряжение с высокой точностью, определяемой количеством участков аппроксимации . При этом период однозначно определяется частотой reiHepaTopa 1 и длиной участка аппроксимации и все переключения синхронизированы импульсами генератора 1, что повьшает стабильность работы устройства. 2 ил. а S (Л с ю

союз совятсних

СОРЩЛИСтИЧКСНИХ

ЩСПИЬЛИК (я) 4 Н 03 К 4/50 (21) 3644906/24-21 (22) 26.09.83 (46) 15.06.86. Бюл. В 22 (71) Харьковский инженерно-строительный институт (72) В.А.Добрыцень, В.Л.Земляков, В.П.Петрик и А.Л.Шагин (53) 621.373.44(088.8) (56) Авторское. свидетельство СССР

Ф 315284, кл. Н 03 К 4/08, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 578667, кл. Н 03 К 4/50, 1976. (54) ГЕНЕРАТОР ПЕРИОДИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение может быть использовано в устройствах автоматического воспроизведения периодического непрерывного напряжения произвольной формы. Цель изобретения — расширение

ÄÄSUÄÄ 1238212 А 1 функциональных возможностей устройства. Устройство содержит тактовый генератор 1, счетчики 2 и 4 импульсов, элемент 3 ИЛИ, блок 5 синхронизации, делитель 6 частоты, триггер

7, демодулятор 8 и блок 18 памяти.

Введение в устройство коммутатора 10, регистров 11 и 12 счетчиков импульсов 13 и 14, блока 15:равнозначности элементов 16 и 17,задержки и блока

1S памяти позволило формировать напряжение с высокой точностью, опреде-, .ляемой количеством участков аппроксимации. При этом период однозначно определяется частотой генератора I

O и длиной участка аппроксимации и все З переключения синхронизированы импульсами генератора 1, что повышает стабильность работы устройства. 2 ил. С:

1 12382

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматического воспроизведения периоДического непрерывного напряжения произвольной фор5

Mbl °

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечещуя генерирования широкого класса периодических функций при одновременном Повышении стабильяос н работы. а . фиг. 1 приведена структурная

° ° электрическая схема устройства; на фиг. 2 — эпюры, поясняющие работу устройства.

Генератор периодического напряжения содержит тактовый генератор 1, первый выход которого соединен со счетным входом первого счетчика 2 импульсов и с первым входом элемента, ИЛИ 3, выход которого соединен с суммирующим входом второго счетчика 4 импульсов, второй выход тактового генератора 1 соединен с тактовым вхо5 дом блока 5 синхронизации, рабочий вход которого соединен с выходом де-. лителя б частоты, выходы первого и второго счетчиков 2 и 4 импульсов соединены соответственно с первым и

30 вторым входами триггера .7, выход которого соединен с входом демодулятора 8, выход которого соединен с выходной шиной 9 устройства, коммутатор 10, первый и второй регистры 11 и 12,третий и четвертый счетчики импульсов 13 и 14, блок 15 равнозначности, первый и второй элементы 16 и 17 задержки, блок 18 памяти, адресный вход которого подключен к выходу третьего счетчика 13 импульсов, а первый и второй выходы — к входам первого и второго регистров 11 и 12, кодовый выход первого регистра соединен с управляющим входом делителя

6 частоты, а знаковый выход - с уп- 45 равляюцп4м входом коммутатора 10, вход которого подключен к выходу блока 5 синхронизации, а первый и второй выходы .соответственно — к второму входу элемента ИЛИ 3 и к вычитающему входу второго счетчика 4 импульсов, причем выход первого счетчика

2 импульсов соединен с рабочим входом делителя 6 частоты, со стробирующим входом блока 15 равнозначности, 55 и.через первый элемент 16 задержки— с счетным входом четвертого счетчика

14 импульсов, выход которого соеди12 2 нен с первым входом блока 15 .равнозначности, подключеннного вторым входом к выходу второго регистра 12, а выходом — к входу сброса четвертого счетчика 14 импульсов, к счетному входу третьего счетчика 13 импульсов и через второй элемент 17 задержки к входу блока памяти.

Приняты следующие условные обозначения: à — период тактового генератора 1; T — период выходного напряжения устройства по шине 9; 9 — период импульсов на выходе счетчика 2; о„ и 9, — время пребывахия триггера 7 в единичном и нулевом состоянии соответственно втечение периода 8

1 — коэффициент деления делителя б частоты; K — число разрядов счетчика

2 (счетчика 4); n — число участков аппроксимации; И вЂ” число ячеек памя- . ти 18; S — крутизна i-ro участка аппроксимации (1 =1,2,...,n); Ь,. длина i-го участка аппроксимации;

S — содержимое первого регистра 11;

h — содержимое второго регистра 12; а — коэффициент пропорциональности;

Устройство раббтает следующим образом.

Пусть требуется генерировать напряжение с периодом Т, описываемое на отрезке О < t а Т непрерывной функцией U (1..), причем V (о) "-U(T), т.е. напряжение u (t) непрерывно и в точках t = Т, 2Т.... Проводится кусочно-линейная аппроксимация функции, 0 (k) на отрезке (о,Т1 так,что число и участков аппроксимации. не превышает N ячеек блока 18 памяти.

Определяется (фиг. 2) длина 4; и крутизна S; каждого участка (1„2,,h}. Заносится в первую часть

i -й ячейки памяти блока 18 число $; а во вторую часть — число h; (в соответствующих масштабах) . Устанавливается коэффициент пересчета счетчика

13 равный (можно иметь этот коэффициент постоянным, равным и и брать ровно H участков аппроксимации) .

В исходном состоянии счетчик 2 устанавливается в ноль, счетчик 4 заполняется наполовину, счетчики 14 и

13, регистры 11 и 12 устанавливаются в ноль:

Пусть выход счетчика 2 подключен к входу триггера 7 и делителя 6 частоты, а от стробирующего входа блока 15 равнозначности и от входа первого элемента 16 задержки отклю3 1238 чен (с помощью тумблера, не показа-, но на фиг. 1).

С момента начала работы тактового генератора импульсы с егo первого выхода непрерывно поступают на счетный вход первого и суммирующий, вход

5 второго (через элемент ИЛИ 3) счетчиков 2 и 4.

Поскольку емкости обоих счетчиков равны, импульсы на их выходах появ-. „ ляются с периодом . 6 2 i, причем ввиду того, что s Исходном состоянии счетчик 2 обнулен, а счетчик 4 — наполовину заполнен, импульсы на выходе счетчика 4 на время 8 /2 сдвигаются относительно импульсов на выхо- де счетчика 2, т.е. получают 6 = 6 =

=9/2, и напряжение на выходе демодулятора 8 становится равным нулю: и а(в — 6). о. 20

Пусть теперь выход счетчика 2 подключается также к стробирующему входу блока 15 равнозначности и к входу первого элемента 16 задержки. Предполагается пока, что О (о) "- 0 (Т)

=о

Первый же импульс с выхода счет.чика 2 проходит на выход блока 15 равнозначности (поскольку и в счетчике 14, и в регистре 12 содержится ноль), увеличивает на единицу .содер30 жимое счетчика 13 и спустя время задержки элементом 17, т.е. после срабатывания счетчика 13, вызывает считывание чисел Ь, и h в регистры

11 и 12 соответственно. Теперь коэффициент деления делителя 6 частоты соответствует крутизне первого участка аппроксимации. Пусть она положительна (фиг ° 2). Тогда в знаковом разряде регистра 11 записывается нуль и коммутатор 10 подключает выход блока:5 синхронизации к второму. входу элемента ИрИ 3, т,е. выход делителя

6 частоты — к суммирующему входу счетчика 4.(через блок 5 синхронизации и элемент ИЛИ 3).Каждый выходной импульс делителя 6 частоты:добавляется в счетчик 4 — помимо тактовых импульсов, поступающих в оба счетчика 2 и

4. В результате опережение импульсами с выхода счетчика 4 импульсов с. выхода счетчика 2 (равное до этого

О/2) начинает линейно расти со скоростью определяемой коэффициентом деления делителя 6 частоты, т.е. числом S,, зафиксированным в регистре!1.

Таким образом, растет 6„ и,соответственно, линейно увеличивается от

212 4 нулевого уровня выходное напряжение демодулятора 8 на выходной шине 9.

Так продолжается до тех пор, пока со-. держимое счетчика 14 не достигнет значения Ь, т.е. содержимого регистра ! )

12. Очередной импульс с выхода счетчика 2 проходйт при этом через блок

15, сбрасывает счетчик 14.в ноль, добавляет единицу в адресный счетчик 13 и вызывает запись чисел S и 1 в ре1 1 гистры 11 и 12. С этого момента начинается реализация; второго участка аппроксимации, осуществляемая совершенно аналогично описанному, Если

S,. < О, то (при этом в знаковом разряде регистра 11 записана единица) коммутатор 10 подключает выход блока

5 синхронизации к вычитающему входу

4, благодаря чему опережение импульсами с его выхода импульсов с выхода счетчика 2 начинает уменьшаться (со скоростью пропорциональной /S; /), т.е. выходное напряжение на шине 9 начинает линейно убывать от достигнутого уровня с соответствующей крутизной.

Если S; = О, то импульсы на выходе делителя .6 частоты отсутствуют, дос» тигнутый сдвиг между выходными импульсами счетчиков 2 и 4 сохраняется неизменнъ|м, т.е. напряжение на выходе демодулятора 8 — постоянное,пропорциональное величине указанного сдвига (с соответствующим знаком) °

После реализации последнего n -ro участка аппроксимации (его номер кодируется нулевым состоянием счетчика

13) из памяти вновь извлекаются величины ь, и 1, помещаемые в регистры 11 и 12, и автоматически начинается формирование следующего периода напряжения требуемой формы. Начальное значение 0 (о} выходного напряжения (оно предполагалось равным ну- лю) может быть задано установкой соответствующего начального значения счетчика 2 или счетчика 4, т.е. еоответствующего сдвига между их выходными импульсами.

Предлагаемое устройство позволяет формировать напряжение с высокой точностью, определяемой количеством участков аппроксимации. При этом период однозначно определяешься частотой генератора 1 и числами h u

1) все переключения синхронизированы импульсами генератора 1, что повышает стабильность работы устройства.

1238212

+us 2

Составитель А.Горбачев

Редактор Л.Повхан Техред М.Ходанич КорректорМ.Максимишинец

Заказ 3302/56 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

313035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул . Проектная, 4

Формула изобретения

Генератор периодического напряжения, содержащий тактовый генератор, первый выход которого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов и с первым входом элемента

ИЛИ, выход которого соединен с суммирующим входом второго счетчика импульсов, второй выход тактового генератора соединен с тактовым входом блока синхронизации, рабочий вход которого соединен с выходом делителя частоты, выходы первого и второго счетчиков импульсов соединены соответственно с первым H вторым входами триггера, выход которого соединен с входом демодулятора, выход которого соединен с выходной шиной устройства, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности генерирования широкого класса периодических функций при одновременном повышении стабильности работы, в него введены коммутатор, первый и второй регистры, третий и четвертый счетчики импульсов, блок равнозначности, первый и второй элементы задержки, блок памяти, адрес-.: ный вход которого подключен к выходу третьего счетчика импульсов, а первый и второй выходы — к.входам

5 соответственно первого и второго регистров, кодовый выход первого ре- гистра соединен с управляющим входом делителя частоты, а знаковый выходс управляющим входом коммутатора, рабочий вход которого подключен к выходу блока синхронизации, а первый и второй выходы соответственно — к второму входу элемента ИЛИ и к .вычи 5. тающему входу второго счетчика импульсов, причем выход первого счетчика импульсов соединен с рабочим входом делителя частоты, со стробирующим входом блока равнозначности и через первый элемент задержки — со счетным входом четвертого счетчика имульсов, выход которого соединен с первым входом блока равнозначности, второй вход которого подключен к

25 выходу второго регистра, а выход— к входу сброса четвертого счетчика импульсов, к счетному входу третьего счетчика импульсов и через второй элемент задержки — к входу блока па30