Устройство для выполнения обратных тригонометрических преобразований
Изобретение предназначено для определения угла по синусной или косинусной функции. Устройство содержит датчики 1, 2 синуса и косинуса , компараторы 3, 4, 5, источник 6 опррных колебаний, блок коммутации 7, счетчик 8. Источник 6 содержит генератор 10 синусоидального напряжения , формирователь 1I прямоугольных импульсов, фазовый детектор 12, фильтр 13 нижних частот, управляемый генератор 14, делитель частоты 15. Блок коммутации 7 содержит элемент ИПИ 16, ключи 17-20, элемент НЕ 21. Величина угла в устройстве определяется счетом пачек импульсов, поступающих на счетчик 8 за одцн период гармонического колебания опорной частоты, общая длительность пачек определяется компараторами 4 или 5, в которых производится сравнение сигналов датчиков 1,2с опорным гармоническим колебанием. Дня повышения точности в первом октанте используются датчик 1 синуса и компаратор 4, а во втором - датчик 2 косинуса и компаратор 5. I з.п.ф-лы, 3 ил. с (Л кэ СП О5
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
„SU,» 1256051
А1 (5D 4 G 06 G 7/22
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3862313/24-24 (22) 27.02.85 (46)" 07.09.86. Бюл. h» 33 (72) В.А. Денисов (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !
» 830416, кл. G 06 G 7/22, 1979.
Авторское свидетельство СССР
Ф 1103248, кл. G 06 С 7/22, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ
ОБРАТНЫХ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗ ОВАНИ Й (57) Изобретение предназначено для определения угла по синусной или косинусной функции. Устройство содержит датчики 1, 2 синуса и косинуса, компараторы 3, 4, 5, источник 6 опорных колебаний, блок коммутации 7, счетчик 8. Источник 6 содержит генератор !О синусоидального напряжения, формирователь 11 прямоугольных импульсов, фазовый детектор 12, фильтр 13 нижних частот, управляемый генератор 14, делитель частоты 15.
Блок коммутации 7 содержит элемент
KIH 16, ключи 17-20, элемент НЕ 21.
Величина угла в устройстве определяется счетом пачек импульсов, поступающих на счетчик 8 эа олин период гармонического колебания .опорной частоты, общая длительность пачек определяется компараторами 4 или 5, в которых производится сравнение сигналов датчиков l 2 с опорным гарМоническим колебанием. Для повьппения точности в первом октанте используются датчик 1 синуса и компаратор 4, а во втором — датчик 2 косинуса и компаратор 5. l s.ï.ô-лы, 3 ил.
6051 2 за счет того, что контур фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) — блоки 12-15 содержит делитель 15 частоты с коэффициентом деления N. B установившемся режиме кольцо ФАПЧ следит за частотой импульсов с выхода формирователя 11. Компаратор 3 вырабатывает напряжение логической единицы, когда 0 >1), .Блок коммутации формирует для последующего счета пачки импульсов с частотой заполнения N
Т
При этом, когда U U т.е. угол расположен в первом октанте, длительности пачек импульсов формируются управляющими импульсами с компаратора 4, а когда угол расположен во втором Октанте, то пачки импульсов формируются с помощью компаратора 5 (от датчика синуса 2). Пачки импульсов с выхода блока 7 коммутации поступают на счетный вход счетчика 8. B обоих случаях за время Т между двумя импульсами, обнуляющими счетчик 8, г
Он подсчитывает количество импульсов, пропорциональное углу.
Частота генератора 10 должна быть выбрана с учетом скорости изменения сигналов с датчиков l и 2 синуса и
З0 косинуса угла, чтобы устройство успевало отслеживать эти изменения. использовано для определения углов по заданным значениям синуса и косинуса.
Цель изобретения — повьппение точнОсти.
На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 — схема источника опорных колебаний; на фиг. 3 — схема блока коммутации.
Устройство содержит (фиг. 1) датчик 1 синуса и датчик 2 косинуса, компаратор 3, двухпороговый компаратор 4, компаратор 5, источник 6 опорных колебаний, блок 7 коммутации и счетчик 8. Позицией.9 Обозначена шина нулевого потенци !JIB которым задается нижний порог двухпорогоного компаратора 4.
Источник 6 Опорных колебаний содержит генератор 10, формирователь 11 прямоугольных импульсов, фазовый дискриминатор 12, фильтр 13 нижних частот, управляемый генератор 14 и де1
Блок коь1мугации содержит элемент И%1 16„копочи 17-20 и элемент
111", 21.
Устройство работас 1 следующим ОбЗа период Т синусоидального напряжения компаратор 4 вырабатывает два управля1ощиох импульса длите11ьнос тью аТ каждьп1, а компаратор 5
Q ll
Один g" ö авляю1ци11 импух1ьс цлит ель " к.Т ностьюII
С выхода управляемого генерато- 55 ра 14 поступают импульсы, частота следования которых в N раз вьппе частоты генератора 10. Зто достигается
1 125
Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть разом.
Напряжения синуса U< и косинуса
U измеряемого угла с поступают с г. вь1ходов датчиков 1 и 2 на входы компараторов 4 и 5.
Компараторы 4 и 5 Осуществляют сравнение поступающих напряжений со значениями 1 армопического напряже1!и11 з111с1 поступающего с выхода I.e«ep;1— тора 10 источника б Опорньгх колебаний. Сигнал логической единицы на выходе двухпорогопого компаратора 4 возникает, когда 0 - U, =sinc Сигнал логическои единицы íа выходе компаратора 5 возникает, когда сosa sinut. Формула изобретения 1. Устройство для выполнения обратных тригонометрических преобразо— ваний, содержащее первый компаратор, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами датчиков синуса и косинуса угла, и блок коммутации, вход переключения октанта которого соединен с выходом первого компаратора, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит второй компаратор, двухпороговый компаратор, счетчик и источник опорных колебаний, содержащий генератор синусоидального напряжения„ формирователь прямоугольных импульсов, фазовьп1 детектор, фильтр нижних частот, управляемый генератор импульсов и делитель частоты, при этом выход генератора синусоHpàëüíîãî напряжения .соединен с первыми входами второго и двухпорогoBo ro компараторов и через формирователь прямоугольных импульсов соединен с обнуляющим входом счетчика и 1256051 с первым входом фазового детектора, выход которого через поаледовательно соединенные фильтр нижних частот и управляемый генератор импульсов соединен с информационным входом блока коммутации, выход управляемого ге-. нератора импульсов соединен через делитель частоты с вторым входом фазового детектора, выход блока коммутации — с информационным входом 10 счетчика, выход датчика синуса — с вторым входом двухпорогового компаратора, а датчика косинуса — с вторым входом второго компаратора, третий вход двухпорогового компарато- 15 ра — с шиной нулевого потенциала, а его выход — с первым управляющим входом блока коммутации, выход второго компаратора — с вторым управляющим входом блока коммутации. 20 2. Устройство по и. l, о т л ич е ю щ е е с я тем, что блок коммутации содержит четыре ключа, элементы НЕ и ИЛИ, при этом информационный вход блока соединен через последовательно соединенные первый и второй ключи с первым входом элемента ИЛИ и через последовательно соединенные третий и четвертый ключи — с вторым входом элемента ИЛИ, выход ко торого является выходом блока, управляющий вход первого ключа является первым управляющим входом блока, управляющий вход второго ключа соединен через элемент НЕ с управляющим входом четвертого ключа и является входом переключения октанта блока,а управляющий вход третьего ключа является вторым, управляющим входом блока. 1256051 Составитель Г. Осипов Редактор A. Ворович Техред М. Ходанич Корректор Л. Пилипенко Заказ 4826/50 Тираж 671 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4
