Функциональный генератор напряжения

 

(бе) Дополиительиое к авт. свид-ву (22) Затевлюио 1 10276(21) 2 326818/24 с присоедииеиием замаки,теа—

2 (5е) М. Кл. (3 06 Я 7/26 йсударстаенный аомитет

Сонета Мииастроа СССР по делам иэаоретенай и открытий (43) Отт бликоваио 050678.61оллетеиь И 21 (53) УДК 681. 335 (088.8) (45) Дата опублнкоааиин опиеаиий 110578 (73) р IIòîpû

ЕЕ б И,Е )0.С.Голованов, Ю.Б.Нестеров и В.В.Орлов (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано для .автоматической электронной перестрой-, ки резонансных систем широкодиапазонных панорамных приемников. б

Известен функциональный. генератор напряжения, содержащий задающий генератор импульсов, через ключ и распределитель команд подключенный к накапливающему сумматору, выход которого через преобразователь код-напряжение соединен с выходом генератора напряжения (1) . Информационный вход накапливающего сумматора соединен через функциональный преобразователь кода с де- 15 шифратором узлов аппроксимации.

Генератор является кусочно-линейным аппроксиматором, поэтому необходимо введение большого числа линейных участков для точного воспроизведения ЯО заданной функциональной зависимости и связанное с этим большое число переключений (100:200), требующееся для изменения узлов аппроксимации и наклонов на линейных участках, при изме- 28 нении воспроизводимой функции.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является функциональный генератор напряжения, содержащий задающий генератор импульсов, вы(ход которого соединен со входом делителя частоты и тактирующим входом накапливающего сумматора непосредственно, а со входом блока установки кодов через последовательно соединенные двоичный счетчик и дешифратор. Первый информационный выход блока установки кодов соединен с одноименным входом накапливающего сумматора, выход которого через преобразователь код-напряжение соединен с выходом функционального генератора напряжения (2) . Однако этот генератор не обеспечивает достаточной точности приближения для вольт-частотных характеристик приемников, особенно при увеличении коэффициента перекрытия диапазона (К >1,5) °

Целью изобретения является повышение точности аппроксимации.

Эта цель достигается тем, что предложенный генератор содержит регистр сдвига, реверсивный регистр сдвига, одноразрядный сумматор и формирователь команд, вход которого подключен к выходу делителя частоты, первый управляющий выход соединен со входом сдвига вправо реверсивного регистра сдвига, а второй управляющий выход соединен со входом сдвига влево реверсивного регистра сдвига и тактирующими входами регистра сдвига и одноразрядного сумматора, один информационный вход которого подключен к выходу регистра сдвига, охваченного кольцевой обратной связью, а другой информационный вход - y, госледовательному выходу реверсивного регистра сдвига, а выход соединен с последовательным входом реверсивного регистра сдвига, параллельный выход которого соединен со вторым информационным входом накапливающего сумматора. Второй и третий информационные выходы блока установки кодов соединены.с соответствующими входами регистра сдви- 15 га и реверсивного регистра сдвига.

На фиг,l приведена структурная схема Функционального. генератора напряжения; на фиг,? - графики Функций, вырабатываемых генератором, и вольт- 20 частотные характеристики приемника.

Генератор содержит блок 1 установки кодов, накапливающий сумматор 2, линейный преобразователь код-напряжение 3, делитель частоты 4, дешифра- 28 тор 5, двоичный счетчик 6, задающий генератор имп;льсов 7, регистр сдвига 8, реверсивный регистр сдвига 9, одноразрядный сумматор 10 и Формирователь команд 11. 30

Быход генератора 7 соединен со входом делителя частоты 4 и тактирующим входом накапливающего сумматора

2 непосредственно, а со входом бло«а установки кодов 1 через последовательно соединенные счетчик 6 и дешифратор 5. Первый информационный выход блока установки кодов 1 соединен с одноименным входом .суьклатора 2,второй информационный выход — с информационным входом регистра сдвига 9, а третий — с информационным входом ре гистра сдвига 8, охваченного кольцевой обратной связью.

Быход делителя частоты 4 подключен ко входу формирователя команд 11,, 45 первый управляющ.пл выход (выход l) которого соединен со входом сдвига вправо регистра сдвига 9, а второй управляющий выход — со входом сдвига влево регистра сдвига 9 и акти- 9j рующими входами регистра сдвига 8 и сумматора 10. Один информационный вход сумматора 10 подключен к выходу регистра сдвига 8, другой информационный вхоц - к последовательному выходу регистра сдвига 9, а выход соединен с последовательным входом регистра сдвига 9. Параллельный выход регистра сдвига 9 соединен со вторым информационным входом сумма- 80 тора 2, выход ко:орого через преобразователь код-напряжение 3 соединен с выходом функционального генератора напряжения.

Генератор работает следующим об65 разом.

В начале каждого цикла работы приводятся в исходное состояние следующие элементы, "счетчик б и делитель 4 частоты обнуляются, сумматор

10 устанавливается в единицу, а в регистры 8 и 9 и сумматор 2 через соответствующие информационные входы с помощью блока установки кодов 1 записываются числа начальной установки.

При поступлении тактовых импульсов с генератора 7 на тактирующий вход сумматора 2 в сумматоре в каждом такте производится суммирование имеющегося в нем кода с кодом, поступающим на его второй информационный вход с параллельного выхода регистра сдвига 9.Во время действия Ц тактовых импульсов число, записанное в регистре 9, постоянно, поэтому код в сумматоре 2 нарастает линейно, так же нарастает и нап- ряжение на выходе подключенного к нему. преобразователя 3. После поступления

9 -ro импульса (но до прихода М +l-.го) число н регистре 9 изменяется. Новое число в регистре 9 формируется иэ старого, имеющегося в регистре и числа, записанного в регистре 8 сдвига. Управляет изменением кода в регистре 9

Формирователь команд 11, подключенный к выходу делителя частоты 4 с коэффициентом деления и . Через каждые М тактовых импульсов формирователь команд ll вырабатывает управляющие сигналы (одиночный импульс и серию иэ Ф импульсов, под действием которых код в регистре 9 удваивается и иэ получившегося числа вычитается число записанное в регистре 8. Изменение кода в регистре 9 приводит к тому, что при воздействии каждой следующей последовательности из 1(тактовых импульсов изменяется скорость накопления кода сумматором 2 и соответственно скорость нарастания. выходного напряжения преобразователя 3.

Для удвоения кода в регистре 9 с первого управляющего выхода Формирователя команд 11 на вход сдвига вправо регистра 9 поступает одинОчный импульс. При этом информация в регистре

9 сдвигается на один разряд в сторону старших разрядов, а в младший освобождающийся разряд записывается нуль, для чего на последовательный вход регистра 9 со стороны младших разрядов постоянно заводится нулевой потенциал . Для вычитания из удвоенного кода регистра 9 кода регистра 8 серия изпл импульсов (N-число разрядов регистров

8 и 9),со второго управляющего выхода формирователя 11 подается на вход сдвига влево регистра сдвига 9 тактирующие входы регистра сдвига 8 и сумматора 10, Сумматор 10 преобразует последовательные коды .слагаемЫх, образующиеся на последовательных выходах реб10129

Р— =З 2 -С 2

Щц =-Ь Ф(Ь 4 +5 )2 3

bi гистров 8 и 9, соединенных с информационными входами сумматора 10, под действием команд сдвига, в последова-. тельный код суммы. Операция вычитаНия в генераторе заменена операцией сложения в дополнительном коде, поэтому на первый. информационный вход сумматора 10 подается обратный код регистра сдвйга 8 с инверсного выхода младшего разряда, а триггер переполнения { на чертеже не показан,} сумматора 10 пе- 10 ред суммированием устанавливается в единицу . Результат вычитания последовательно вводится. в регистр 9 через последовательный вход со стороны старших разрядов. В .регистре 8 за это 15 время информация восстанавливается,по- . скольку он охвачен кольцевой обратной связью. Через каждые .М .. тайтов операции удвоения и вычитания повторяются, вследствие чего на выходе Функциональ- 20 ного генератора формируется определенная функциональная зависимость. Форми- рование одной функциональной зависимости происходит на протяжении всего участка аппроксимации, определяемого 25 дешифратором 5. изменение функциональной зависимости производится следующим образом.

Счетчик 6 преобразует импульсы генератора 7 в числовой код, равный числу импульсов, последовательно поступивших на его вход. Дешифратор 5 преобразует этот код в управляющий сигнал на одном иэ выходов (по числу участков . аппроксимации), под действием которого блок 1 установки кодов производит ввод в регистры 8 и 9 и сумматор 2 новых чисел начальной установки (через, соответствующие информационные входы),: обеспечивая формирование новой функциональной зависимости и одновременно 40 сшивание функции на границах участков.

Рассмотрим процесс выработки функционального цифрового сигнала с количественной стороны. допустили. я — чис- 45 ло импульсов,.выгабатываемых генерато-. ром 7, — число, вводимое в сумматор

2 при начальной установке, 8 и аналогичные числа, вводимые в регистр сдвига 9 и регистр .сдвига 8 соответ- 50 ственно, Я вЂ” коэффициент деления делителя частоты 4. Тогда после прохождения М импульсов, т.е.при tfj4 = 1 и выработке одной последовательности команд формирователем 11 в регистре

9-окажется записанным числом 2В-С .

Последовательность чисел в регистре 9 можно записать

И вЂ” =1 В

Ц t — =2. 2 8-С

t3 60

Ц $

М у = Ь, 2 (2 6 - L) - С = 43 -5С и

, =4,2 (46-ЗС) "С =85-7С

Общий член в регистре 9 уЯ }.йт(ф-с libel-ц, †>g

1 Я где ЦН1=

Ф и.Q д И

Вводя фиктивный код Э/2; в регистр при П/Н= О(для сохранения ряда при первом шаге, ото/НО к tf/Я,= 1} и используя дискретное преобразование Лапласа, получим изображение общего чл на в регистре 9 з Р

V(g}= -С

L e -2 (e"-2)(е"-1) Йроиэводя обратное преобразование, получим выражение для общего числа:, Производя суммирование, которое в генераторе выполняет сумматор 2, с учетом его начального состояния Я,получим выходной цифровой сигнал

Щ

И

Фдщ„= О („}=А С йf(3 C)N(2 -.1}.

Производя линейное преобразование цифрового функционального сигнала в напряжение при помощи преобразователя

3, получим выходное напряжение в виде

U(<) =a +a +а 2

o g g, р где а,.= А, а =с а, =(В-c)}}}, 0 =.1/М (коэффициент преобразования опущен) .

При применении реверсивного регистра 8 возможна следующая последовательность команд: сдвиг кода регистра 9, вычитание иэ кода регистра 9 кода регистра 8, сдвиг кода регистра 8.

8 этом случае выходное напряжение можно записать в виде

Полученные функции позволяют проводить согласование с функцией перестройки приемника при значительной ее нелинейности, На Фиг,2 показаны графики функций, вырабатываемые генератором при следующих значениях кодов:

A=Oi ВФ32, C=14-3 l. Для сравнения показаны функции перестройки гетеродина Ба взрикапахюрассчитанные при различных коэффициентах перекрытия по диапазону И .

Формула изобретения

Функциональный генератор напряжения, содержащий зада.овяй генератор импульсов, выход которого соединен со входом делителя частоты и тактирующим входом накапливающего сумматора непосредственно, а со входом блока установки кодов через последовательно соединенные двоичнь|й счетчик и дешифратор, первый информационный выход блока установки кодов соединен с одноименным входом накапливающего сумматора, выход которого через преобразо- ватель код-напряжение соединен с выходом функционального генератора напряжения, отличающийся тем, что, с целью повыыения точности ап проксимации, он содержит регистр сдвига, реверсивный регистр сдвига, одноразрядный сумматор и формирователь команд, вход которого подключен к выходу делителя частоты, первый управляющий выход соединен со входом сдвига вправо реверсивного регистра сдвига, а второй управляющий выход — co входом сдвига влево реверсивного регистра сдвига и тактирующими входамн регистра сдвига и одноразрядного сумматора, один информационный вход которого подключен к выходу регистра сдвига, охваченного кольцевой

10 обратной связью, другой информационный вход — к последовательному выходу реверсивного регистра сдвига, а выход соединен с последовательным входом реверсивного регистра сдвига, параллельlG ный выход которого соединен со вторым информационным входом накапливающего сумматора, второй и третий информационные выходы блока установки кодов соединены с соответствующими входами

20 регистра сдвига.и .реверсивного регистра сдвига,.

Исто 1ники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР

9 441648,кл.H 03 K 4/02, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 437110,кл. Я 06 J 3/00, 1973.

610129 ф.г

Составитель Г.Сорокин

Техред 3. фанта КорректорН.Яцемирская редактор Л.утехина

Заказ 3013/39 Тираж 826 Подписное цНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретениЯ и открытиЯ

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4