Функциональный генератор напряжения

 

ОП ИСА- -НИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

CoIo3 Советск ив

Социалистических республик ().684561

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (В1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено !» у.05. у у(21) 249034l /18-24 (51)M. Кл.

5 06 5 7/26 с присоединением заявки М(23) Приоритет

ГааумРстаааама

СССР аа делам азааратаааа в аткаитав

ОпУбликовано 05.09.79. Бюллетень кь ЗЗ (53) УДК 881.3Э5 (088 8) Дата опубликования описания 08.09.79 (72) Автор изобретения.А. И. Овчаренко

Украинский заочный политехнический институт (71) Заявитель ( (S4) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Изорретение относится к области автоьвтики и вычислительной техники и может быть использовано, в частности для воспроизведения функций времени в задаюших устройствах систем автоматического управления и регулирования.

Известен функциональный генератор напряжения, содержаший генераторимпульсов, делители частоты, ключи, группы элемен!

О тов И или ИЛИ, реверсивные счетчики, распределитель импульсов, блок управле« ния, умножитель, регистр кода, коммутатор, сум.оратор и преобразователь код-напряжение(1).

Известен также функциональный генератор напряжения, содержаший генератор . тактовых импульсов, счетчик, блок адресации, блок памяти, цифроаналоговые преобразователи, интеграторы, ключи и выходной сумматор (21.

Недостатком известных устройств является сложность нх конструктивной реализации, Известен также функциональный генератор напряжения, содержаший счетчик, реверсивный распределитель, подключенный входом сложения к выходу первого элемента И, à входом вычитания - к выходу второго элемента И, первые входы элементов И соединены соответственно с выходами триггера-реверса и первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых подключены к выходу делителя частоты, соединенного счетным входом с выходом генератора тактовых импульсов и подключенного разрядным входами к выходам элементов И группы, первые входы которых соединены с выходом элемента задержки, а вторые входы подключены к выходам блока памяти, соединенного входами с выходами р версивного распределителя, причем вход элемента задержки подключен к выходу делителя частоты 3j, Недостатком такого генератора является сложность конструктивной реализации, обусловленная в частности, сложнос684561 тью tax его узлов, как блок сравнения кодов, дешифратор и цифроаналоговый преобразователь.

Целью изобретения является упрошение функционального генератора.

С этой целью в функциональный генератор напряжения введены дополнительный счетчик, сумматоры частот, триггер-формирователь, фильтр нижних частот и пороговый блок, подключенный выходом к вторым входам первого и второго элементов

И и соединенный входом через фильтр нижних частот с выходом триггера-формирователя, входы которого подключены соответственно через основной и дополнительный счетчики к выходам первого и второго сумматоров частот, соединенных первыми входами с выходом генератора тактовых импульсов, а вторыми входами соот ветственно - с выходами третьего и четвертого элементов И, входы триггера реверса соединены с соответствуюшими выходами реверсивного распределителя.

На чертеже изображена блок хема генератора напряжения.

Функциональный генератор содержит гезз нератор тактовых импульсов 1, выход которого подключен к счетному входу делителя частоты 2. Разрядные входы делите ля частоты 2 соединены с выходами групзе пы элементов И 3, первые входы которых подключены через элемент задержки 4 к выходу делителя 2, а вторые входы - к выходам блока памяти 5. Входы сумчиро вания и вычитания реверсивного распрезз делителя 6, соединенного соответствующими выходами с входами блока памяти

5 и входами триггера реверса 7, подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И 8, 9, соединен4О ных первыми входами с выходами триггера 7 и первыми входами третьего и четвертого элементов И 10, 11, вторые входы которых подключены к выходу делителя 2. Первые входы первого и второ45 го сумматоров частот 12 и 13 соединены с выходом генератора 1. Выход первого сумматора 12, соединенного вторым входом с выходом элемента И 10, подключен через основной счетчик 14 к одЗФ ному входу триггера - формирователя 15, другой вход которого через дополнительный счетчик 16 соединен с выходом второго сумматора 13, подключенного вторым, входом к выходу элемента И 11. Выход триггера 15 через Фильтр нижних частот

17 соединен с выходом устройства и входом порогового блока 18, подключенного выходом к вторым входам элементов

И 8,9.

Функциональный генератор напряжения работает следуюшим образом. В исходном положении триггер 15 и счетчик 16 обнулены, триггер 7 находится в единичном состоянии, в делитель 2 записан код 81, соответствуюший углу наклона выходного напряжения на первом участке, а в счетчик 14 записана "1 . Импульсы Ут с выхода генератора 1 начинают поступать через сумматоры 12 и 13 на входы счетчиков 14 и 16. Через 2 -1 импульсов а (где и -разрядность счетчиков 14, 16) на выходе счетчика 14 появляется импульс переполнения, который переключает триггер 3.5 в единичное состояние, а через

2 - импульсов появляется импульс перей полнения на вькоде счетчика 16 и переклк» чает триггер 15 снова в нулевое состояние. Этот процесс продолжается до моменТа времени 1 i -ч г — (где Ку коэффицие HT

24 т 2 деления делителя 2 на первом участке аппроксимации), когда на выходе делителя частоты 2 появляется импульс; который через открытый элемент И 10 и сумматор частот 12 поступает на счетчик 14. При этом изменяется фазовый сдвиг между импульсами переполнения счетчиков 14 и 16 и соответственно изменяется коэффициент заполнения импульсной последовательности на выходе триггера 15. Импульс делителя частоты 2, задержанный элементом задержки 4, разрешает повторную перепись кода

М< из блока памяти 5 через группу элементов 3 в делитель 2. Выходной широтно-импульсный сигнал триггера 15 преобразуется фильтром нижних частот в выходное напряжением „,угол наклона которого на первом участке аппроксимации равен

Т 11

"и где К „ - коэффициент передачи фильтра 17.

Вышеуказанный процесс повторяется до момента времени срабатывания порогового блока 18, напряжение срабатывания которого равно значению ординаты первого узла аппроксимации. Выходной импульс порогового блока 18 через открытый элемент

И 8 поступает на вход сложения реверсивного распределителя 6. При этом сигнал на соответсвующем выходе распределителя

6 формирует на выходе блока памяти 5 новое значение кода К, которое переписывается в делитель частоты 2 после прохождения через элемент задержки 4 оче684 561 редного выходного импульса переполнения делителя 2.

Соответс твенно изменяются коэффициент деления делителя 2 и крутизна выходного напряжения функционального генератора. Дальнейшая работа происходит аналогично вышеописанной.

Генерирование участков аппроксимации

: отрицательным значением производной осуществляется следующим образом. Предположим в момент времени1щ очередной раз сработал пороговый блок 18 и сигнал появился на л) -ом выходе реверсивного распределителя 6. Этот сигнал переключает триггер реверса 7, который закрывает элементы И 8, 10 и отпирает эле- менты И 9, 11. При этом импульсы переполнения начинают поступать на счетчик

16, уменьшая соответственно скважность сигналов на выходе триггера 15, что, в свою очередь, приводит к уменьшению веЗф

I личины выходного напряжения фильтра 17.

Одновременно с этим по ходу срабатываний порогового, блока 18 реверсивный распределитель 6 начинает работать на вычитание, формируя обратную ветвь аппроксимируемой функции.

Таким образом, предложенное устройство позволяет генерировать изменяющееся во времени напряжение при более простой конструктивной реализации. Последнее достигается за счет уменьшения объема блока памяти 5, так как в нем не нужно хранить коды ординат узлов аппроксимации упрощения фиксации узлов аппроксимации за счет исключения дешифpampa и использования аналогового порогового блока; замены сложного преобразователя код-напряжение на конструктивно более простой фильтр нижних частот. ®Е

Формула изобретения

Функциональный генератор напряжения, у содержащий счетчик, реверсивный распределитель, подключенный ах.:д м и;ж нич к выходу первого элемента И, 0 входом вычитания — к выходу в орого элемента

И, первые входы элементов И соединены соответственно с выходами триггера реверса и первыми входам» третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых подключены к выходу делителя частоты, соединенного счетным входом с выходом генератора тактовых импульсов и под ключенного разрядными входами к выходам элементов И группы, первые входы которых соединены с выходом элемента задержки, а вторые входы подключены к выходам блока памяти, соединенного вхо,дами с выходами реверсивного распреде:лителя, причем вход элемента задержки подключен к выходу делителя частоты, отличающийся тем, что, с целью упрощения функционального генератора, в него введены дополнительный счетчик, сумматоры частот, триггер-формирователь, фильтр нижних частот и пороговый блок, подключенный выходом к вторым входам первого и второго элементов И и соединенный входом через фильтр нижних частот с выходом триггера — формирователя, входы которого подключены соотвез ственно через основной и дополнительный счетчики к выходам первого и второго сумматоров частот, соединенных первыми входами с выходом генератора тактовых импульсов, а вторыми входами — соотве ственно с выходами третьего и четвертого элементов И, входы триггера реверса соединены с соответствукипими выходами реверсивного распределителя.

Источники инфору циМ, -принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No 475614, кл. G 06 F 1/02, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

N 546899, кл. G 06 G 7/26, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

М 389529, кл. G 06 G 7/26, 1971.

684561

Составитель С. Каэинов

Редактор В. Фельдман Техред С. Мигай Корректор Н. Степ

Заказ 5290/44 . Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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