Генератор развертки

 

ОП ИС

ИЗ ОБРЕ

К АВТОРСКОМУ

Ц 585463.

Союз Советскна

Социапистиввскиа

Ресввубпик (61) Дополнительное

{22) ЗаивленО2Ц0775 с присоединенневв за

{23) Приоритет—

3 01 8 7/04

Гвврщйтввиимв иваитвт

Оееае йвииивтрвв Мир вв двава иввврвтвиий и втирытий

) УДК

ü21..396.9 (088.8) {43) Опубликовано 25, (45) Дата опубликова

{72) Автор изобретений м,ф. Куртюков

{71) Заявитель (5 4 ) ГЕНЕРАТОР, РАЗВЕРТКИ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиолока ционных и гидролокационных индикатор-. ных и в многофункциональных устройствах отображения информации, а так- 5 же в визуальных устройствах вводавывода информации.

Известны генераторы разверток для управления лучом электроннолучевых трубок (ЭЛТ), используежл а устрой- 10 ствах для отображения информации различного назначения.

Однако известные генераторы раэверток генерируют только один вид раэвертKH применительно к требованиям дан- (Ь ной системы 11).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению явля-. ется генератор развертки, содержащий интеграторы, умножители и последова- Э) тельно соединенные регистры координат, цифро-аналоговые преобразователи и операционные усилители, а также внешнее цифровое устройство, подключенное к входам регистров координат (2).

Однако известный генератор развертки генерирует ограниченное количество типов разверток (векторы, дуги, окружности), кроме того, на вход известного генератора развертки необходимо по- 80 давать большой объем информации, что приводит к увеличению требуемого объема памяти.

Целью изобретения является увеличение количества формируемых типов раэверток при одновременном снижении необходимого объема памяти для хранения входной информации. для этого в предлагаемый генератор развертки, содержащий интеграторы, умножители и последовательно соединенные регистры координат, цифро-аналоговые преобразователи и операциойные усилители, а также внешнее устройство, подключенное к входам регистров коор динат, введены регистр-счетчик модуля вектора, регистр-счетчик направления вектора, регистр длины дуги и регистр ориентации, счетчик сравнения, блок сравнения, синус-косинусный формирователь, блок управления, сумматор углов, делитель напряжения, линейные ключи и цифро-аналоговый преобразователь модуля вектора, причем выходы блока управления подключены к входам регистра-счетчика модуля вектора, регистра-счетчика направления вектора счетчика сравнения, регистров координат, регистра длины дуги, регистра ориентации, интеграторов, линейных клю585461 чей и к входу одного иэ операционный усилителей1 входы блока управления подключены к выходам блока сравнения, цифро-аналогового преобразователя модуля вектора, делителя напряжения и внешнего цифрового устройства; регистрсчетчик модуля вектора через цифроаналоговый преобразователь модуля вектора подключен к входам делителя напряжения и двух умножителей, выходы которых через соответствующие последовательно соединенные линейный ключ и интегратор подключены к входам соответствующих операционных усилителей1 входы блока сравнения подключены к выходам счетчика сравнения и регистра длины дуги1 входы сумматора углов подключены к выходам регистра-счетчика направления вектора и регистра ориентации, а выход сумматора углов подключен к входу синус-косинусного формиро- 0 вателя, выходы которого подключены к вторым входам умножителей и одновременно через соответствующие линейные ключи к вторым входам соответствующих интеграторов, при этом входы регистра- 25 счетчика модуля вектора и регистрасчетчика направления вектора, регистра длины дуги и регистра ориентации, а также входы блока управления и синус-косинусного формирователя подключены к соответствующим выходам внешнего цифрового устройства.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема генератора раэвертки1 на фиг. 2 — диаграмма, по- Зб ясняющая работу генератора в режиме формирования окружности.

Предложенный генератор развертки, содержит интеграторы 1, 2 умножители 3, 4 и последовательно соединен- 40 ные регистры 5, б координат, цифроаналоговые преобразователи 7, 8 и операционные усилители 9, 10, а также внешнее цифровое устройство 11, подключенное к входам регистров 5, б 45 координат, регистр-счетчик 12 модуля вектора, регистр-счетчик 13 направле ния вектора, регистр 14 длины дуги и регистр 15 ориентации, счетчик 16 сравнения, блок 17 сравнения, синус- 60 косинусный формирователь 18, блок 19 управления, сумматор 20 углов, делитель 21 напряжения, линейные ключи

22, 23, 24, 25 и цифро-аналоговый прв. обраэователь 26 модуля вектора, при- 55 чем выходы блока 19 управления под.ключены к входам регистра-счетчика 12 модуля вектора, счетчика 16 сравнения, к входам регистра-счетчика 13 направления вектора, регистров э, б координат, регистра 14 длины дуги, регистра 15 ориентации, интеграторов 1, 2, линейных ключей 22, 23, 24, 25 и к входу одного иэ операционных усилителей 9) входы блока l9 управления подключены к выходам блока 17 сравне- 85 ния, цифро-аналогового преобразователя 26 модуля вектора, делителя 21 напряжения и внешнего цифрового устройства lip регистр-счетчик 12 модуля вектора через цифро-аналоговый преобразователь 26 модуля вектора подключен к входам делителя 21 напряжения и двух умножителей 3, 4, выходы которых через соответствующие последовательно соединенные линейные ключи 22, 24 и интеграторы 1, 2 подключены к входам соответствующих операционных усилителей 9, 10, входы блока 17 сравнения подключены к выходам счетчика 16 сравнения и регистра 14 длины дугин входы сумматора 20 углов подключены к выходам регистра-счетчика 13 направления вектора и регистра 15 ориентации, а выход сумматора 20 углов подключен к входу синус-косинусного формирователя 18, выходы которого подключены к вторым входам умножителей 3, 4 и одновременно через соответствующие линейные ключи 23, 25 к вторым входам соответствующих интеграторов 1 и 2, при этом входы регистра-счетчика 12 модуля вектора, регистра счетчика 13 направления вектора, регистра 14 длины дуги и регистра 15 ориентации, а также входы блока 19 управления и синус-косинусного формирователя 18 подключены к соответствующим выходам внешнего цифрового устройства 11.

Предложенный генератор развертки работает следующим образом.

При работе генератора развертки в режиме формирования вектора в блок 19 управления подают код операции, в результате чего линейные ключи 23, 25 замыкаются, а внутри блока 19 управления подготавливаются к действию соответствующие цепи управления. Далее, на входы регистров 5, б координат подают коды координат начала вектора

Х>, У, которые преобразуются цифроаналоговыми преобразователями 7, 8 в соответствующие напряжения Uq,U< . Эти напряжения поступают на входы операционных усилителей 9, 10, соединенных по схеме аналоговых сумматоров.

После установления токов на входы регистров-счетчиков 12 и 13 подают соответственно коды модуля вектора и угла его направления. Код угла направ« ления поступает далее на вход сумматора 20 углов и, так как на других входах сумматора 20 код ориентации равен нулю, значение кода на выходах сумма« тора 20, а следовательно и на входах синус-косинусного формирователя 18, останется беэ изменения. Синус-косинусный формирователь 18 преобразует код угла направления р в соответствующие ему значения синуса и косинуса в виде напряжений, которые через замкнутые линейные ключи 23, 25 поступают на вхо ды интеграторов 1, 2. Последние преоб585461 разуют эти напряжения в линейно-изменяющиеся напряжения и подают их на вхо ды операционных усилителей 9, lu, где они суммируются с напряжениями начальных координат. С другой стороны, код модуля вектора 0, поступающий через регистр-счетчик 12 на вход цифро-аналогового преобразователя 26, преобразуется в соответствующее длине вектора напряжение U> которое поступает в 10 блок 19 управления, где оно сравнивается с линейно-изменяющимся напряжением. При достижении равенства этих напряжений, вырабатывается импульс, который подается на интеграторы 1, 2 и регистры-счетчики 12, 13 для их уста15 новки в исходное положение. Этим заканчивается процесс Формирования вектора.

Работа генератора в режиме формирования окружности происходит следующим

20 образом. Первые три операции аналогичны операциям формирования вектора, с учетом того, что код операции, подаваемый на вход блока 19 управления, в данном случае подготавливает к дей- 8 ствию соответствующие цепи управления, а величина модуля вектора является phдиусом окружности ° угол направления радиуса-вектора и его длина определя- . ют точку на окружности, из которой Hà- 80 чинается ее формирование. Импульс фиксации конца радиуса-вектора, вырабатываемый в блоке 19 управления, используется для подачи на вход регистра 15 ориентации кода угла 35

«Lp = Ф1

М а также для переключения выхода цифроаналогового преобразователя 26 на выход делителя 21 (t4 — число элементов дуги в окружности). 40

Напряжение, поступающее с выхода делителя 21, пропорционально значению

aP p bQ то есть элементу дуги.

Если на регистр ориентации вместо числа Ч> ° +1 подавать другие значения, то при Ч) = 0 радиус-вектор будет касательной к окружности, а при других значениях «.(),Формируемая окружность будет ориентйроваться в различ- 60 ных положениях относительно радиусавектора в зависимости от начальной ориентации элементарного вектора ht.

В результате подключения опорного напряжения, снимаемого с делителя 21, к блоку 19 управления, он будет вырабатывать импульсы с частотой следования, обратно пропорциональной длине дуги ь, которые подаются на счетные входы регистра-счетчика 13 и счетчика 16 сравнения. Первый из них, имевший начальную установку «рз, будет формировать текущее значение кода уг- ла «р; «р + eg b.t а в торой — рС( м« ° И. 65

Поскольку на вход регистра 15 ориентации ранее был подан код угла «р,= — на выходе сумматора 20, а

4 следовательно, и на входе синус-косинусного формирователя 18 будет формироваться текущее значение кода суммарного угла q> р; + «р

В результате на выходах формироваЕ теля 18, а следовательно, и на входах интеграторов 1, 2 (ключи 23, 25 замкнуты) будут формироваться напряжения, пропорциональные синусу и косинусу угла ср, = Eq1 + Ep

С выходом интеграторов 1, 2 на входы операционных усилителей 9, 10 будут поступать текущие значения напряжений, пропорциональные текущим значениям координат точек окружностиМ „О

Операционные усилители 9, 10 последовательно суммируют начальные:.и текущие значения координат точек. При достижении равенства значений«С =,а;а(МИ блок 17 сравнения вырабатывает импульс, который из блока 19 управления подается на регистры 5, 6, 12, 13, 14, 15, 16 и интеграторы 1, 2 для их установки на нуль.

Работа генератора в режиме формирования дуги происходит аналогично. На регистр 14 длины дуги, в этом случае, подают коды длины дуги.

Работа генератора в режиме формиро вания эллипса происходит аналогично формированию окружности. Различие состоит в том, что в соответствии с уравнением эллипса, содержащим различные множители у синуса и косинуса (Х =h«-osw+ и Yq = В ° s1n ы ), в канале усиления одной из координат изменяется коэффициент усиления (например путем изменения сопротивленйя в цепи обратной связи операционного усилителя).

Работа генератора в режиме форМирО. вания спиральной развертки с постоянной линейной скоростью отличается от работы генератора при формировании окружности только тем,.что импульс окончания формирования очередной окружности подается на счетный вход регистра-счетчика 12 для изменения его состояния íà l каждый раз, после завершения формирования очеред« ной окружности, вплоть до переполнения регистра-счетчика 12.

Работа генератора в режиме Формирования спиральной развертки с постоянной угловой скоростью происходит следующим образом. В блок 19 управления подается код операции, в результате чего включаются цепи управления данным, режимом, и в частности размыкаются ключи 23, 25, замыкаются ключи 22, 24, а на счетные входы регистра-счетчика 13 направления и счетчика 16 сравнения подаются импульсы постоянной частоты

5854б1

15 преобразователь модуля вектора подклю ф чен к входам делителя напряжения и следования. При этом на входы регист- ра 15 ориентации, регистра 14 длины дуги, регистра-счетчика 13 направления и регистров координат 5, б подаются нулевые коды (если не требуется смещать центр развертки).

В другом варианте, текущее значение угла поворота подают непосредственно на вход синус-косинусного формирователя 18 иэ внешнего цифрового устройства 11, а импульс приращения модуля вектора — на вход регистра-счетчика 12

Следовательно на вход синус-косинусного формирователя 18 поступает последовательно возрастающий.код угла от 0 до 204, а на вход регистра-счетчика 12 — импульсы из блока 17 сравнения — через блок 19 управления. В результате состояние регистра-счетчика 12 изменяется на 1 каждый раз, когда на обоих входах блока 17 сравнения находятся нулевые коды.

Значения синуса и косинуса на выходах формирователя 18, а следовательно и на входах умножителей 3, 4 непрерывно изменяются. Следовательно, с выходов умножителей 3, 4 на входы интеграторов 1, 2 через линейные ключи 22, 24 будут поступать напряжения

Ю ) 91 os с 1 ч ) 91 э ь+

Эти напряженйя интегрируются в интеграторах 1, 2, усиливаются в усилителях 9, 10 и на их выходах получаются линейно-модулированные синусоидальные и косинусоидальные напряжения. После переполнения регистра-счетчика 12 процесс формирования линейно-модулированных синусоидальных и косинусоидальных напряжений циклически повторяется.

Работа генератора в режиме формиро вания радиально-круговой развертки . 40 происходит следующим образом.

На вход блока 19 управления подают соответствующий код операции, в результате чего включаются цепи .управления данным режимом. Линейные клю- 46 чи 23, 25 замыкаются, а ключи 22, 24 размыкаются. На вход регистра-счетчика 12 модуля вектора подают код, соответствующий максимальной дальности действия радиолокационной станции 69 (РЛС). На вход блока 19 управления иэ РЛС подают импульсы синхронизации генератора пилообразного напряжения, а на вход синус-косинусного формирователя 18 — код угла вращения антенны. B остальном работа генератора в

Ътом режиме аналогична режиму формиРования вектора.

Возможна также работа генератора в независимом режиме формирования радиально-круговой Развертки при подаче импульса приращения угла поворота радиальной развертки на счетный вход регистра-счетчика 13.

Кроме того, возможна работа генератора развертки во всех режимах при подаче на входы начальных координат в полярной системе.

Основным преимуществом предлагаемого изобретения является его многофункциональность, что позволяет применять его в самых разнообразных устройствах и системах отображения информации, а именно в графических дисплеях, в устройствах автоматизации производства конструкторской документации, в индикаторах радиолокационных и гидролокационных станций и в АСУ различных назначений. При этом на вход генератора развертки требуется подавать минимальный объем информации, что снижает требуемый объем памяти.

Формула изобретения

Генератор развертки, содержащий интеграторы, умножители и последовательно соединенные регистры координат, цифро-аналоговые преобразователи и операционные усилители, а также внешнее цифровое устройство, подключенное к входам регистров координат, о т л ичающий с я тем, что, с целью увеличения количества формируемых типов разверток при одновременном снижении необходимого объема памяти для хранения входной информации, в него введены регистр-счетчик модуля вектора, регистр-счетчик направления вектора, регистр длины дуги и регистр ориентации, счетчик сравнения, блок сравнения, синус-косинусный формирователь, блок управления, сумматор углов., делитель напряжения, линейные ключи и цифро-аналоговый преобразователь модуля вектора, причем выходы блока управления подключены к входам регистра-счетчика модуля вектора, счетчика сравнения, регистра-счетчика направления вектора, регистров координат, регистра длины дуги, регистра ориентации, интеграторов, линейных ключей и K входу одного иэ операционных усилителей входы блока управления подключены к выходам блока сравнения, цифро-аналогового преобразователя модуля вектора, делителя напряжения и внешнего цифрового устройства; регистр-счетчикмодуля вектора через цифро-аналоговый двух умножителей, выходы которых через соответствующие последовательно соеди" ненные линейный ключ и интегратор подключены к входам соответствующих операционных усилителей; входы блока сравнения подключены к выходам счетчика сравнения и регистра длины дуги; входы сумматора углов подключены к выходам регистра-счетчика направления вектора и регистра ориентации, а выход сумматора углов подключен к вхрду синус-коси-

585461

Составитель А. Черепанов

Техред 3,Фанта, Корректор А. Лакида

Редактор И. Хлудов

Заказ 5043/37 Тираж 717 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 нусного формирователя, выходы которого подключены к вторым входам умножителей н одновременно через соответствующие линейные ключи к вторым входам соответствующих интеграторов, при этом входы регистра-счетчика модуля вектора, регистра-счетчика направления вектора, регистра длины дуги и регистра ориентации, а также входы блока управления н синус-косинусного формирователя подключены к соответствующим выходам внешнего цифрового устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Франции 9 1092111, НКИ 8 01 S 7/00, 1972.

2. Преобразование информации, под ред. ".Ì. Петрова, Машиностроение . М,. 1973, с. 350-352.