Аналого-цифровой функциональный преобразователь

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61} Дополнительное к авт. свид-ву-. (ll)598097 (5l) М, Кл, 6 06 J 3/00

6 06 8 7/26 (22) Заявлено20.01.75 (21 098047/18-24 с присоединением заявки !й(23) Приоритет— (43) Опубликовано 15 03 78 Бюллетень Ë×Û (45) Дата опубликования описания 22,02.78

Гасуаарстненный неннтет

Ссввта Mxxxxòðàâ СССР не делан нзобретеннй н рткрнтнй (53) УДК 681.34 (088.8 ) (72) Автори изобретения

A, M; Косолапов и В Н. Скакунов

Куйбышевский политехнический институт имени В. В. Куйбышева, Pl) Заявитель (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАГЕЛ Ь

На чертеже представлена блок-схема

26 описываемого преобразователя.

Он содержит дополнительный 1 и основной 2 двоичный счетчики, дешифратор 3, генератор 4 функции Уолша, элемент И 5, генератор 6 опорной частоты, сумматор 7, 25 компаратор 8, группу дополнительных элеИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть ис-пользовано, в частности, в гибридных вычислительных и управляюших системах.

Известен аналого-цифровой функциональный преобразователь, содержаший счетчик, блок памяти, преобразователь код-аналог, компаратор, линейный преобразователь и элемент И (1$. Однако известный преобра.зователь характеризуется конструктивной сложностью и пониженным быстродействием при высоких требованиях по точности воспроизведения функций. Наиболее близким к изобретению является аналого-цифровой функциональный преобразователь, содержащий двоичный счетчик, счетный вход которого соединен с выходом„элемента И, а разрядные выходы подключены к входам ге нератора функций Уолша, соединенного выходами сумматора, подключенного выходом к первому входу комц, второй вход которого соединен с входом устройства, а выход — с первым входом элемента И, подключенного вторым входом к выходу генератора опорной частоты (2f. Этот преобразователь характеризуе гся сложностью конструктивной реализации и пониженным быстродействием при повышенных требованиях по точности функционального преобразования, Целью изобретения является упрошение конструкции и.повышение быстродействия. В описываемом преобразователе это достигается тем, что в него дополнительно введены дешифратор, двоичный счетчик и группа элементов И, подключенных "выходами к разрядным входам дополнительного двоич-, ного счетчика, первыми входами - к выходу основного элемента И, а вторыми входами- к выходам дешифратора, соединенного входами с порязрядными выходами основного двоичного счетчика.

598097

3 ментов И 9, выходные шины 10 и входную IlIHHY 1 1.

Произвольная функция f Ù дискретизиройаяная в Я точках Я вЂ” к0,1 2....2, может быть аппроксимироваяа полиномом

Фурье-Уолша порядка д.. Очевидно, что при заданной погрешности аппроксимации и равномерной дискретизации функции ряд ее значений на отдельных участкав может оказаться, избыточным. Для устранения избыточности выделяют участки, на которых производится выборка функции через равнйе интервалыьИ =2 (2., что соответствует линейному сжатию аргумента в 2, < раз в пре» делах. ь -ro участка. Размеры участков выбирают из условия допустимой абсолютной погрешности, 8o„ ..(f Щ, f (. ). фИД причем отношение числа дискретных эяачений функции Ц4) на А-м участке к числу выбранных значений должно быть равными . Й

По неравномерным выборкам функции f (М ) составляется некоторая функцря f ()„). заданная на множестве t-= f 2 ; E M,1,2.. ,. 21, Функция f ((. ) представляется полиномом Фурье-Уолша порядка Ф . 2S

При воспроизведении функции f""(4 ) необходимое соответстви" между выбранными, дискретными значениями функции f (О } и ее аргументом Я может быть установлено при одновременном преобразовании аргумента Я. .Дискретный аргумент И на каждом t, -м интервале подвергается 2 т " кратному сжатию и соответствии с произведенным преобразованием. Для,,этого импульсы опорной частоты одновременно заполняют основной двоичный счетчик 2, накапливающий код аргумента L, и дополнительный двоичный счетчик 1, на котором происходит преобразование кода аргумента;Я заданной функции f (g ), 40

Входы дополнительного счетчика подключаются в зависимости от номера участка аре образования с помощью дешифратора 3 и группы дополнительных элементов И 9. Дешифратор 3 управляется выходами основного двоичного счетчика 2 При достижении когда на этом счетчике, равного началу

-го участка, на выходе дешифратора 3 формируется переключательная функция, рав„

50 ная единице наА -м участке и нулю - на всех остальных. Через соответствующий дополнительный элемент И 9 опорные импульсы подключаются к ; входу дополнительного двоичного, счетчика 1.

Б начале преобразования двоичные счеъ. чики 1 и 2 находятся в нулевом состоя,нии,. а элемент И 5 открыт разрешающим сигналом компаратора 8.. С поступлением опорных импульсов от генератора 6 основной счетчик 2 накапливает код, управляющий работой генератора 4 функций Уолша и дешифратора 3. При этом на выходе сумматора 7 появляется напряжение, пропорциональное, значениям дискретизированной функции f (ф), а на выходе дополнительного двоичного счетчика 1 формируется код, пропорциональный значению аргумента, соответствующего воспроизводимым значениям заданной функции. По мере изменения кода в дво гтном счетчике 2 последовательно возбуждаются выходы дешифратора 3.

В момент сравнения входного напряжения с напряжением развертки прекращается пода ча разрешающего сигнала с выхода компаt ратора 8, и на дополнительном счетчике 1 устанавливается Коа аргумент, соответствующий определенному значению заданной функции.

В случае воспроизведения функций с неравномерным изменением крутизны при заданной погрешности аппроксимации йорядок полинома, представляющего функцию f"((., )меньше порядка полинома, представляющего функцию j (Я).

Формула изобретения

Аналого-цифровой: функциональный преобразователь, содержащий двоичный счетчик, счетный вход которого соединен с выходом элементов И, а разрядные выходы подключены к входам генератора функции Уолше, соединенного выходами с входами сумматора, подключенного выходом к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с входом устройства, а выход- с первым входом элемента И, подключенного вторым входом к выходу генератора опорной частоты, отличаюшийсятем, что,с

/ целью упрощения устройства и повышения быстродействия, в него дополнительно введе« ны дешифратор, двоичный,:счетчик и группа элементов И, подключенных выходами к разрядным входам дополнительного двоичного счетчика, первыми входами; к выходу ос» новного элемента И, а вторыми входамик выходам дешифратора, соединенного azo дами с разрядными выходами основного двоичного счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 388361 кл.&06 J 3/00, 1971.

2. Толстых Г,Д. Нелинейный аналого-цифровой преобразователь иа основе спектральн oF о разл ожен ия и о функциям У Mill& «Hçме рительная техника", 1973, Хю 4, с. 19-21.

Составитель ®. Кезинов

Редактор Л. Тюрина Гехред Н. Еабурка Корректор С. Гаресинлк

3аказ 1238/41 Тираж 826 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