Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для использования при исследовании дннамичю ских характеристик преобразователей, работающих с частотными датчиками.

Известен частотно-импульсный функциональный генератор, содержащий преобразователь временного интервала в цоследовательность импульсов, блок весовых коэффициентов, содержащий управляемый умножнтель и реверсивный счетчик ре гистратор,блок декодирования линейных участков аппроксимации и блок памяти (Ч .

Известный генератор .вследствие ку сочно-линейной аппроксимации заданной функции имеет недостаточную точйость.

Наиболее близким техническим реше- нием к данному предложению является . частотно-импульсный функциональный генератор, содержащий генератор эталонной .26 частоты, счетчик, первая группа разряд ных выходов которого подключена к первый входам элементов И первой группы, вторая группа разрядных выходов счетчнка подключена к входам дешнфратора, выходы которого подключены к входам за; поминаюшего блока, первая группа вьпсодов которого подключена к первой груцпе входов управляемого делителя частоты (21 .

То, что прототип воспроизводит выходную функцию только прн условии ее монотонности, сушественно сужает функцио -. нальные воэможности устройства н снижает точность воспроизведения функции.

Бель настоящего предложения - повышение точности воспроизведения функции.

Бель изобретения достигается тем, что генератор содержит вторую группу элементов И; реверсивный счетчик, суммаъэрвычитатель, элемент И, причем выход генератора эталонной частоты подключен к первому входу элемента И, второй вход которого подключен к управляющей шине я управляющему входу реверсивного счетчика, выход элемента И подключен к управляющему входу счетчика, вторая группа разрядных выходов которого подключена к

67400

3 первой группе входов элементов И второй групйы, вторая группа входов которых подключена к разрядным выходам реверсивного счетчика и второй группе входов элементов И первой группы, вторая группа выходов запоминающего блока подключена к управляющим входам реверсивного счетчика, информационный вход которого подключен к выходу, сумматора -вычитате ля, информационные входы которого цод«лючены соответсвенно:, к выходу управляемого делителя частоты, выходам элементов И первой группы, и информационному выходу устройства, выходы-элементов И второй группы подключены ко второй группе входов управляемого делителя частоты, На фиг. 1 представлена структурная схема частотно импульсного функционального генератора; на фиг. 2 - выполнение сумматора-вычитатела.

Генератор содер.кит генератор эталонной частоты 1, реверсивный счетчик 2, суммирующий счетчик 3, дешифратор 4, запоминающий блок 5, управляемый.де 25 литель 6 частоты, элементы И 7 первой и И 8 второй группы, сумматор«вычитатель 9, элемент И 10,. блок вычитания

1 1, элемент задержки 12 блок сложе- ния 13.

Работа устройстве происходит следую- . жим образом.

Управляющим. сигналом открывается элемент И10, и в счетчике 2 устанавливается число К, а в счетчике 3 - 1 .

Ч ез отцэытый элемент И10 на вход счетчика 3 поступают с выхода генера- тора 1 импульсы частоты (р . При . достижении api-ументоь (числом, посту46 накипим на Вход счетчика 3) значений

В,,М ... Й. через депшфра. . тор 4 возбуждаютса соответствующие шины запоминакяцего блока 5, сигналами с выхода «оторого устенавливаютса:

45 определенные значения коэффициента деления делителя 6. В эти же моменты, в зависимости от закона изменения воспроизводшюой функпйи,. сигналами с выхода блока 5 осуществляется управление шинами pesepea счетчика 2 (при возрастании

$0 выходной функции счетчик 2 работает в режиме сложения, при уменьшении вЂ” в. режиме вычитания). В конце цикла все узлы функционального генератора устанав

55 ливаются в исходное состоание.

Импульсная последовательность М „ вЂ” поступающая на вход счетчика 3, после установки числа Я© в счетчике надю

4 вет на выходе групны.7 частотно-импульсную 1последовательность. Я (t ) e описываемую уравнением о "В "Ф

d_#_dt) вЂ” вЂ” <,1

СЧ где 8 (Ь ) - текущее значение числа в счетчике 2

14сч, - коэффициент пересчета счетчика 2 и 3.

ИМпульсы с выхода группы элементов

И7 поступают на вход сумматора-вычитателя 9 и далее на вход счетчика 2, что вызывает цоявление частотно-.импульсной последовательности Я (t, ), которая описывается уравнением

38 ) й,g)

«И l вЂ” у вЂ” вЂ” : сч где М Щ - частотно-импульсная последЬ-

9 ветеъность на Выходе сумма тора-вйчитатвла 9;

Йф) - текущее значение числа в m чике 3.

Далее импульсы с выхода группы 8 поступают на вход управляемого делителя

6, частотно-импульсная последовательность на выходе которого, определаетса из уравнения

3 (Ц

Рассмотрий дпя примера работу уст ройства в сщчае"выйолненйя схемы сум. маторе-вычитателя как комбийирЬванной схемы. Йоследняа состоит из блоке 11

Вычитания и элемента 12 задержки блока сложений 13. Работе блоке 13 описыва ется уравнением дйфМ дй () 486® (4) где Я; (% ) чьстотнь-иы ульснаа последователцвсть на выходе схемы 11,, ра-. бота которой оиисыва ется уравнением

4 „(g-ding ) 4 6(à) (5)

Из "уравнений (4) (6) .4jVt)» ВЯ (К. (6)

С учетом выражений (1), (2), (3) dli IIi i Ю I lt i)

,у 1 (7) сч откуда

И 2 °

9 tf>(t)

Число импульсов,Я (1 ), поступивших

674008

5 на вход счетчика 3 за весь цикл, равно мвх вк * "вк (lo>

° С учетом выражения (10) уравнение (9) примет вид

5 дМ И (+) ,СЕ () ВХ Й

ЬХ

Число М (t ) в счетчике 2 будет изменяться от величины )(а в соответствии с режимом Ф или и . 1О а. При работе счетчика 2 в режиме сложения

>а С(й - i4 (a)

IC H.)8,+f a " . (12)

Я фф ts

Продифференцировав это уравнение, nodN (t) дй „ и7 }= g „<õç>

Проинтегрировав и подставив пределы изменения переменных, получим

Йл иф) дь ц "ьх откуда

25 з "в ° (15) б. Op@ работе счетчика 2 в режюме вычитании 2, Щ g (g) 30 р(1)=Ид ) . (16) р Щ

Решение этого уравнения даст .

«Cf

3 O Ð (y7) З5

В общем случае число Ю (Ф ) в счеч чике 2 будет изменяться по закону () у 4 д И@(, ЙфЦ @(g, Щ „Щ,Ц

g Кщ(. Яек 40 е (й дйщ(„Я (С) в о (хв)

Р Ие „ а

Продифференцировав. последнее и разделив 45 переменные, получим

4Й2,(О 4И „4ЫЩ(4йщ, %Т7 -, "1 1Г - " - 1в) а "вп! а Кехи

Проинтегрируем и подставим пределы и „. 5о меиеиия переменных и, н(, И

10 t0,R (2 Ю

Ь Вф) -Ь „ ++fEnnee,„

@, (20) И 55

Следовательно, при достижении кодом

Ювк в счетчике 3 заранее заданных значений М(, О, ... Я(, в момен1 ты времени. )., t ... и через дешифратор 4 возбуждаются соответствук щие шины запоминающего блока G„car папами с выхода которого устанавливаются определенные значения cl 41, dg ... Яп . коэффициента деления делителя

6, что приводит к изменению показателя степени реализуемой .зависимости.

Следовательно, предложенный функциональный генератор обеспечит изменение выходной функции по кусочно-нелинейному закону. Управление шинами реверса счетчика 2 осуществляется в моменты времени (Ф r tg .. ° hg ) с выхОда блОка

5. и эавискмОсти от наклона воспроизво димой функции на этом участке (при возрастании значений воспроизводимой функции иа этом участке счетчик 2 работает в режиме сложения, при уменьшении - в режиме вычитаны), что позволяет вос производить любую функцию, как монотон ную, так и немояотонную, В прототипе осуществляется кусочно- линейная аппроксимация выходной функции, в предложенном устройстве - кусочно-нелинейная аппроксимапия, что позволяет более точно воспроизводить выходную функцию. Прототип может воспроизводить выходную функцию только при условии ее монотонности, предложенное же устройство пригодно для воспроизведения функций любой сложности как монотонных, так и немонотонных, что существенно расширило область функциональных возможностей последнего ..

Таким образом, включение в состав устройства указаннйх выше узлов и изменение связей позволили существенно поВысить точность частотно-импульсного функционального генератора и расширить его функциональные воэможности.

Решение этого уравнения дает

М4 Ы М -a,l >(a„-a ) и " (о б

Выходная частотно-импульсная посЛедовательность, сформированная на выходе группы элементов И7, пропорциональна значению числа в счетчике 2 н будет изменяться,по следующему закону

ЩМ <,К l <-aõt Ф -aç) вы - к - м " 1 М

СЧ

Ngy

Цоп,-а„(п 4 (у 1 (22) 674008

Формула изобретения

Частотно-импульсный функциональный генератор, содержащий генератор эталонной частоты, счетчик, первая груйпа раз- 5 рядных вйходов которого подключена к первым входам элементов И первой. группы вторая группа разрядных выходов счетчика подключена ко входам дешифратора; выходы которого подключены ко l0 входам запоминающего блока, первая группа выходов которого подключена к первой группе входов управляемого делителя частОты,отличающийся там, что, с целью повышения точности

15 воспроизведения функции, он содержит вторую группу элементов И, реверсивный счетчйк, сумматор-вычислитель, элемент

И причем выход генератора эталонной

2 частьты подключен к первому входу элемента И, второй вход которого подключен к уиравляюшей;Шине и управляющему входу реверсивного счетчика,. выход элемента И подключен к управляющему вхо2 ду счетчика, вторы группа разрядных два.

8 выходов которого подключена к первой группе входов элементов И второй группы, ewpas группа входов которых подключена и разрядным выходам реверсивного счетчика и второй группе входов элементов И первой группы, вторая группа выходов запоминающего блока подключена к управляющим входам реверсивного счетчйка, информационный вход которого подключен к выходу с мматора-вычиталея, информационные входы которого подключены соответственно к выходу управляемого делжеля частоты и выходам .элементов И первой группы и информационному выходу устройства, вйходы элементов И второй группы подключены ко. второй группе входов управляемого делителя частоты.

Источни. ки информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

N 451989 кл, 9 06 F 1 02, 23. 05. 73, 2. Авторское свидетельство СССР № 369683, кл. Н 03 К 3/72„

11. Об. 71.

ЦНИИПИ Заказ 4079/45

Тираж 779 Подписное

Филиал ППП Патент г.Ужгород, ул.Проектная,4

Частотно-импульсный функциональный генератор

Устройство для спектрального анализа сигналов // 666556

Устройство для вычисления корневых годографов систем автоматического управления // 660058

Кусочно-линейный функциональный преобразователь // 658566

Дифференцирующее устройство // 657437

Устройство для функционального преобразования частотных и временных сигналов // 656071

Устройство для преобразования систем координат // 656069

Частотно-импульсный функциональный преобразователь // 656068

Число-импульсное линеаризующее устройство с масштабированием // 647690

Функциональный преобразователь // 647688

Генератор равномерно распределенных псевдослучайных чисел // 674007

Генератор кода грея // 669346

Цифровой генератор гармонических функций // 662927

Генератор последовательности обобщенных чисел фибоначчи с произвольными начальными условиями // 662926

Широкодиапазонный интегратор для хроматографии // 662925

Устройство для получения дискретных ортогональных функций // 661538

Генератор рекуррентной последовательности с самоконтролем // 657429

Генератор сигналов уолша // 657428

Генератор циклов // 647680

Цифровой генератор гармонических колебаний // 640283

Генератор функций уолша // 2115951

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в стохастических функциональных преобразователях, стохастических вычислительных устройствах, при вероятностном моделировании и обработке данных