Функциональный преобразователь

 

Изобретение относится к аналогоцифровой вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для воспроизведения функции одной переменной Цель изобретения - улучшение точности. Преобразователь содержит три усилителя, блок сравнения, четыре аналого-цифровых преобразователя, блок памяти, масштабирующие резисторы, масштабирующий усилитель. При подаче на вход преобразователя скачкообразного напряжения один из компараторов по соответствующим величинам рассогласования на выходах усилителей 1, 2 определит направление поиска номера интервала. В зависимости от направления поиска код реверсивного счетчика 12, определяющий номер участка интерполяции , увеличится или уменьшится. Поиск прекращается, когда входная величина х попадет в такой интервал, где выполняется условие хнач | х XKOH, i. При этом код реверсивного счетчика является адресом , по которому из запоминающего устоойства 13 извлекаются параметры для интерполяции функциии на данном интервале Введение масштабного усилителя 8 с регулирующим коэффициентом передачи, подключенного последовательно с умножающим цифроаналоговым преобразователем (УЦАП) 7, приводит к увеличению точности, т.к УЦАП 7 при этом работает в режиме со старшими разрядами. 1 з.п. ф - лы, 2 ил.

СОЮЗ CORE t CKVIX

СОЦИАЛИСТИ ВЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (м)ю 606 G 7/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4639308/24 (22) 18.01.89 (46) 30.01,91. Бюл, М 4 (72) В.Г. Беляков и Т.Б. Громова (53) 681.324(088.8) (56) Смолов В, Б. Функциональные преобразователи информации. М.: Радио и связь, 1981.

Гинзбург С. А.и Любарский Ю. Я. Функциональные преобразователи с аналогоцифровым представлением информации.

М.: Энергия, 1973. с. 87 — 89. (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к аналогоцифровой вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для воспроизведения функции одной переменной.

Цель изобретения — улучшение точности.

Преобразователь содержит три усилителя, блок сравнения, четыре аналого-цифровых преобразователя, блок памяти, масштабирующие резисторы, масштабирующий усилитель. При подаче на вход пре„.,5U„„1624487 А1 обраэователя скачкообразного напряжения один иэ компараторов по соответствующим величинам рассогласования на выходах усилителей 1, 2 определит направление поиска номера интервала, В зависимости от направления поиска код реверсивного счетчика 12, определяющий номер участка интерполяции, увеличится или уменьшится, Поиск прекращается, когда входная величина х попадет в такой интервал, где выполняе Гся условие хнач.i X < xKQH, ° При этом код реверсивного счетчика является адресом, по которому из запоминающего устоойства 13 извлекаются параметры для интерполяции функциии на данном интервале. Введение масштабного усилителя 8 с регулирующим коэффициентом передачи, подключенного последовательно с умножающим цифроаналоговым преобразователем (УЦАП) 7, приводит к увеличению точности, т.к. УЦАП 7 при этом работает в режиме со старшими разрядами. 1 э.п. ф — лы, 2 ил.

1624487

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для воспроизведения функции одной переменной с произвольным расположением узлов интерполяции.

Цель изобретения — повышение точности преобразования.

На фиг,1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу, Преобразователь содержит вычита;ощие усилители 1 и 2, суммирую ций усилитель 3, цифроаналоговые преобразователи 4 — 7, масштабирующий усилитель 8. масштабирующие резисторы 9 и 10, блок 1 сравнения, реверсивный счетчик 12, блок 13 памяти, резисторы 14 — 16. Блок .3 памяти содержит узлы 17 — 21 памяти.

Блок сравнения 11 содержит компапэтор 22, элемент ИЛИ 23, компаратор 24, генератор 25 импульсов, элементы И 26 и

27.

Функциональный преобразователь построен следующим образом.

Блок реализует кусочно-ли ейную интерполяцию с испольэованиел1 интерполяционной формулы

f (х ) = у + Ayl = yl + h, xi tgezi, где у = значение ординаты в начало у э<.ткэ интерполяции;

h xl = х — xva i — приращение ар умента на участке интерполяции;

Л у

tg tz< = — тангенс угла наклона

Лxi кривой на участке интерполяции.

В пяти узлах 17 — 21 блока l3 памяти хранятся параметры аппроксимации.

В узле 17 хранятся координаты узлов интерполяции х„н,, в узле 21 — координат I начальных узлов интерполяции х„, ;. В узле

18 хранятся значения узловых точек у,, в

1 узле 19 — коэффициенты — tg <.|, в узле 20-1 коэффициенты кл Входное устройство преобразователя включает в себя усилители 1, 2; цифроаналоговые преобразователи 4 и 5, компараторы 22, 24, генератор 25 и элементы И, ИЛИ 23, 26, 27.

Входное у< тоойство осуществляет поиск участка интерполяции и ог ределяет интерполирующую часть Л xi .

Интерполятор выполнен на суммирующем усилителе 3, цифроаналоговых преобразователях 6, 7 и масштабирующем усилителе 8. Интерполятор реализует формулу (1).

Функциональный преобразователь работает следующим образом, На вход преобразователя поступает аналоговый сигнал х. Усилитель 1 осущест5

15 \0

55 вляет вычитание входного сигнала иэ значения аргумента х к< в (конца интервала Интерполяции). Усилитель 2 вычитает входной сигнал иэ значения х нач (начала интервала интерполяции), Если разность х,ов; -х<0, т,е, входная величина х превысила значение х кон;, то компаратор 22 выдает сигнал разрешения на увеличение содержимого реверсично, о счетчика 12.

Из узлов 17, 21 блока 13 памяти иэвлекаюп:я новые значения х апач;+ и х ков„,, соогвегствующие (1+ I ) -му интервалу интерполяции. Если разность хв>< „- x>0, т.е. когда входная - ",личина х станет меньше х iisu;. то .элемент И 27 выдает разрешение на уменьшение содержимого рев.ðñèâíoão счетчика

12. Иэ уз:ioo 1, 21 иэвл.,аются значения х ндч„ и хх< в <, СООтВетствующие,(l — 1)" му ин1ервэлу интерполяции.

Таки л образом, прибавлением или вычитанием в реверсивном счетчике 12 осуществляется переход из одного участка ин герполяции в другой. На врел1енчой диаграмме фиг,2 представлен вид интерполиру,ощих функций 01, Uz и сигналы на выходах компэратора Uzz, Uzq при отслеживании входного напряжения х, При подаче на вход пребраэователя скэч ообг аэного напряжения иэ компараторов 22. 24 по соответствующим величина 1 рассогласования на выходах усилителей 1, 2 опрьделnr направление поиска интервала.

Код реверсивного счетчика 12, определяк1щий номер участка интерполяции, будет уве1ичивэться или уменьшаться в зависимости от направления поиска.

Поиск прекратится, когда входная вели ина х попадет в такой интервал, где выполняет,",я условие хвд ц < х хкон(. Код реверсивного счетчика 12 определит номер у.зстка интерполяции. Этот код является адресом, по которому иэ блока 13 памяти иэвле<аются параметры для интерполяции функции на данном интервале. Значение узловой точки у пост пает на цифроаналогои. и преобразователь 6.

Значение — tg <4 поступает на цифроk, аналоговый преобразователь 7, соединенный с масштэбирующим усилителем 8, которые при совместной работе дают коэффициент передачи, равный tg iv,, 1

Значение — tg Q выбирэется таким

k( образом, чтобы обеспечивать наилучший в точностнол отношении и с точки зрений динамики режим работы УЦАП„

1 т.е. 0,5 < . щ .4 1.

k(1Г>24487

Гуммирующий усилитель 3 реализует интерлоляциснную формулу 1, Формула изобретения

1. Функциональный преобразователь, содержащий блок сравнения, реверсивный счетчик, блок памяти. суммируюгций усилитель, два вычитающих усилителя, четыре цифроаналоговых преобразователя и первый масштабирующий резистор, причем вход аргумента устройства соединен через первый масштабирующий резистор с вычитающим входом первого вычитающего усилителя, выхо„1 которого соединен с первым входом блока сравнения и входом напряжения первого цифроаналогового преобразователя, выход второго вычигающего усилителя соединен с вторым входом блока сравнения, первый вь".:од которого соединен с входом суммирования реверсивного счетчика, второй выход блока сравнения соединен с входом вычитания реверсивного счетчика, выход которого соединен с адресным входом блока памяти, выходы признаков тангенсг угла наклона, опорного значения функции, конечного значения интервала и начального значения интервала соединены с кодовыми входами соответственно с первого по четвертый цифроаналоговых преобразователей, выход второго цифроаналогового преобоазователя соединен с первым входом суммирующего усилителя, выход которого соединен с выходом устройства, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены масштабирующий усилитель и второй масштабирующий резистор, причем вход аргумента устройства подключен через второй масштабирующий резистор к вычитающему входу второго вычитающего усилителя, суммирующий вход которого соединен с

5 выходом третьего цифроаналогового преобразователя, вход напряжения которого соединен с входом опорного напряжения устройст ва и входами напряжения второго и четвертого цифроаналоговых преобразо10 вателей, выход четвертого цифроаналогового преобразователя соединен с входом суммирования первого вычитающего усилителя, выход первого цифроаналогового преобразователясоединен с аналоговым в: )дом масц табирующего усилителя, кодовый вход и выход которого соединены соответственно о выходом признака коэффициента масштабирования блока памяти и вторым входом .уммирующего усилителя.

2р 2. " реобразователь по п.1. о т л и ч а юшийся тем, что блок сравнения содержит два компара ора, элемент ИЛИ, генератор импульсов и да элемента И. причем первый и второй входы блока соединены с первыми

25 входами соответственно первого и второго компараторов. вторые входы которых соединены с входом нуля устройства, выходы первого и BTopol о компар торов соединены с пгрвыми входами соотг гственно первого

Зп и в-,oporo .".лементов . и соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого гоедине с входом запуск;-... генератора импульсов, выход которого соединен с вторыми входами первого и втооого элементов l1, выходы которых соединены соответственно с входом вычитания и входом суммирования реверсивного счетчика.

1624487

Составитель А.Зорин

Редактор М.Келемеш Техред М.Моргентал Корректор А.Долинич

Заказ 192 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открнтиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101