Устройство для формирования напряжения ступенчатой формы

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при моделировании импульсных систем на аналоговых вычислительных машинах для представления дискретных возмущающих сил или управляющих воздействий.;Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение класса формируемых устройством функций. Устройство для формирования напряжения ступенчатой формы содержит дифференциатор 1 , ключ 2, выпрямительный диод 3, функциональный генератор 4, генератор прямоугольных импульсов 5, элемент ограничения 6, согласукяций усил1Йтель 7, блок выборки-хранения 8, переключатель 9. Достижение цели обеспечено благодари введению в устройство функционального генератора, генератора прямоугольных импульсов,,блока выборки-хранен ия переключателя, а также новым связям нежду составными блоками . Изобретение позволяет повысить точность и быстродействие при формировании напряжения ступенчатой формы дискретного преобразования Лапласа по закону изменения известных или неизвестных заранее функций, 3 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 06 G 7/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ рис. K

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Г21) 4184588/24-24 (22) 19. 01. 87 (46) 23,07.88. Бюл. У 27 (72) Н.П.Молодцов, И.Ф.Самарец и Н.П.Фоничкин (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 282759, кл. С 06 G 7/26, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1105907, кл. С 06 С 7/26, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

НАПРЯЖЕНИЯ СТУПЕНЧАТОЙ ФОРМЫ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при моделировании импульсных систем на аналоговых вычислительных машинах для представления дискретных возмущающих сил или управляющих воздействий.:Целью изобретения является повышение быстродейЮ

„„SU„„1411786 А1 ствия и расширение класса формируемых устройством функций. Устройство для формирования напряжения ступенчатой формы содержит дифференциатор -1, ключ 2, выпрямительный диод 3, функциональный генератор 4, генератор прямоугольных импульсов 5, элемент ограничения 6, согласующий усилйтель

7, блок выборки-хранения 8, переключатель 9. Достижение цели обеспечено благодаря введению в устройство функционального генератора, генератора прямоугольных импульсов, блока выборки-хранения переключателя, а также новым связям Между составнымн блоками. Изобретение позволяет повысить точность и быстродействие при формировании напряжения ступенчатой формы дискретного преобразования Лапласа по закону изменения известных или неизвестных заранее функций, 3 ил.

1411786

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при моделировании импульсных систем на аналоговых вычислительных машинах (ABM) для представления дискретных возмущающих сил или управляющих воздействий.

Цель изобретения — повышение быстродействия и расширение класса форми- 10 руемых устройством функций.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для формирования напряжения ступенчатой формы; на фиг.2— осциллограмма ступенчатой функции 15 предлагаемого устройства, изменяющейся по saKQHy параболы; на фиг.3— представлен график функции, набираемой на функциональном генераторе, и ее зависимость от машинного времени. 20

Устройство содержит дифференциатор 1, ключ 2, выпрямительный диод

3, функциональный генератор 4, генератор 5 прямоугольных импульсов, эле мент 6 ограничения, согласующий уси; литель 7, блок 8 выборки-хранения

1 и переключатель 9, соединенные по ( приведенной схеме.

Устройство работает в двух режи мах. В первом режиме формируется нап- 30 ряжение ступенчатой формы по закону, изменения неизвестной заранее функции F(it)..На вход устройства подается в виде напряжения неизвестная заранее, функция F(t). Напряжение с входа уст- 35

- ройства подается на верхний по фиг. 1 информационный вход переключателя 9. (На управляющий вход 11„переключателя

9 подают напряжение задания режимов работы, при котором входное напряже- 40 ние U „ поступает на информационный вход замкнутого ключа 2. Далее происходит формирование напряжения ступен.чатой формы по закону изменения неизвестной функции F(t) Во втором режи- 45 ме формируется напряжение ступенчатой формы по закону изменения функции

В(t), заданной аналитически, графически или таблично. Заданная функция

8(С) реализуется на функциональном генераторе 4. Напряжение с выхода функционального генератора 4 подается на нижний по фиг.1 информационный вход переключателя 9 и поступает на информационный вход ключа 2 для формирования напряжения ступенчатой формы. Переключатель 9 выполняет функции задания режимов работы устройства, Напряжение через ключ 2 поступает на вход согласующего усилителя 7.

Управление работой ключа 2 происходит следующим образом. Напряжение с генератора 5 прямоугольных импульсов подается на вход дифференциатора 1, который дифференцирует импульсы генератора 5 прямоугольных импульсов. На выходе дифференциатора 1 появляются инвертированные отрицательной и положительной полярности импульсы, соответствующие по времени переднему и заднему фронтам импульса генератора 5 прямоугольных импульсов. Выпрямительный диод 3 пропускает отрица-. тельные импульсы, соответствующие передним фронтам импульсов генератора 5 прямоугольных импульсов. Элемент 6 ограничения устанавливает амплитуду импульсов дифференциатора

1 на уровне, необходимом для устойчивой работы ключа 2. По переднему фронту импульсов генератора 5 прямоугольных импульсов ключ 2 замыкается, и напряжение поступает на вход соглаI сующего усилителя 7, выход которого соединен с, входом блока 8 выборкихранения, который запоминает выходное напряжение согласующего усилителя 7.

В паузах между передними фронтами импульсов генератора 5 прямоугольных импульсов выходное напряжение блока

8 выборки-хранения не изменяется.

Длительность периода дискретизации ступенчатой функции равна периоду Т генерируемого генератором 5 прямоугольных импульсов напряжения и определяется как величина, обратная частоте f генерируемого напряжения, Т = 1/f

Число значений дискретизации N определяется как произведение частоты генерируемого генератором 5 прямоугольных импульсов напряжения на время t генерирования ступенчатой функции

N = f

В качестве блока 8 выборки-хранения используется типовой интегратор с включением высокоточного конденсатора вместо входного резистора. Начальные условия на блок 8 выборкихранения в виде напряжения подают равными начальным значениям функции

F(t) или ®(t) .

Согласующий усилитель 7 необходим для согласования входного сопротивления устройства и низкоомного по переменному току входного сопротивления

11786

t 93иг. 3

Составитель А.маслов

Редактор Н.Лаэоренко Техред А.Кравчук

Корректор М. Васильева

Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3656/46

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

3 14 блока 8 выборки-хранения. Согласующий усилитель 7 может быть использован также для задания масштаба напряжения формируемой ступенчатой функции. На выходе устройства формируется напряжение У, ступенчатой формы дискретного преобразования Лапласа, изменяющееся по закону в зависимости от режима работы как известных 9(h) так и неизвестных F(t) заранее функций.

В качестве ключа 2 и переключателя 9 могут быть использованы реле или электронные ключи. Дифференциатор 1, функциональный генератор 4, элемент 6 ограничения, согласующий усилитель

7 — типовые узлы АВМ.

Формула изобретения

Устройство для формирования напряжения ступенчатой формы, содержащее дифференциатор, выпрямительный диод и последовательно соединенные ключ и

1 согласующий усилитель, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения класса формируемых функций, в него введены функциональный генератор, генератор прямоугольных импульсов, блок выборки -хранения и переключатель, один из информационных входов которо

10 ro является входом устройства, Другой информационный вход соединен с выходом функционального генератора, управляющий вход является входом задания режимов работы устройства, а вы15 ход подключен к информационному входу ключа, управляющий вход которого через выпрямнтельный диод подключен K выходу дифференциатора, соединенного входом с выходом генератора прямо20 угольных импульсов, выход согласующего усилителя подключен к входу блока выборки-хранения, выход которого является выходом устройства.