Устройство для генерирования функций

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (п767783.Ж

l (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 02.10.78 (21) 2669247/18-24 с присоединением заявки М (51) М. г(л. " "„" G 0e 6 7 26

Гооударстееииый комитет ссср (28) П ркоригет по делам изобретений и отнрытий

Опубликовано 30.09 80. Бюллетень J% 36

Дата опубликования описания 30 09 80 (53) УД К 681.335. .813 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. Л. Квитка, В. П, Кожемяко и М, Э. Воловикова (71) Заявитель

Винницкий политехнический институт

I (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ФУНКЦИЙ

Изобретение относится к вычислительной . технике и может быть использовано в аналоговых и гибридных вычислительных машинах и комплексах, а также в системах автоматического управления и контроля, в системах передачи и обработки информации.

Известен функциональный генератор напряжения ступенчатой формы, содержащий задающий генератор импульсов и реверсивный счетчик,схему формирования напряжения ступеттчатой l0 формы, делитель частоты, дешифратор, триггер, линечный инвертор, две схемы совпадения и сумматор (1).

Недостатками устройства являются сложность его схемы и ограниченный класс реали15 зуемых функций.

Наиболее близким к предлагаемому. является устройство для генерирования функций, содержащее блок настройки, блок управляющего напряжения, выход которого через последовательно соединенные согласующий резистор и первый разделительный конденсатор сое- динен с выходом источника напряжения возбуждения, и оператп1онный усилитель, ко входу

2 которого подключены первые зажимы входных ч конденсаторов. Кроме того, оно содержит разделительные конденсаторы, формирующие пьезотрансформаторы, компенсирующий пьезотрансформатор и пьезотрансформатор начальных условий, вход которого через второй разделительный конденсатор подключен к выходу источника напряжения возбуждения, к которому через третий разделительный конденсатор подключен вход компенсирующего пьезотрансформатора; входы формирующих пьеэотрансформаторов соединены с общей точкой согласующего резистора и первого разделительного конденсатора, выходы всех пьезотрансформдторов соеди иены со входом операционного усилителя через соответствующие входные конденсаторы и с выходом блока настройки — через соответствующие разделительные резисторы; экранирующие. электроды всех цьеэотрансформаторов соединены с шиной нулевого потенциала (2).

Недостатком устройства является ограниченный класс воспроизводимых функций.

Цель изобретения — расширение класса воспроизводимых функций, 1

3 76778

Для достижения поставленной целй уСтройство для генерирования функций, содержащее генератор импульсов, сумматор, выход которого является выходом устройства, две группы пьезотрансформаторов и пьезотрансформатор

5 постоянной составляющей, входы всех иьезотрансформаторов соединены с выходом блока управления и с соответствующими шинами напряжения поляризации,. экранируюшие электроды пьезотрансформаторов соединены с шиной нуле- 10 вого потенциала, дочолнительно содержит делитель частоты, формирующие усилители и генераторы треугольного напряжения, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, третий вход которого соединен с выходом первого формирующего усилителя, а четвертый вход — с выходом блока управления, вход первого формируюшего усилителя соединен с выходом пьезотрансформатора постоянной составляющей, вход второго формирующего усилителя соединен с выходами пьезотраисформаторов первой группы, а вход третьего формирующего усилителя — с выходами пьеэотрансформаторов второй группы, выход генератора импульсов соединен с первым входом блока управления и со входом делителя частоты, выход которого соединен со вторым входом блока управления и с первыми входами генераторов треугольных напряжений, вторые входы которых соединены соответственно с выходами второго и третьего формирующих усилителей.

На чертеже приведена схема устройства;

Устройство для генерирования функций содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 З5 частоты, блок 3 управления, пьезотраноформатор (ПТ) 4 постоянной составляющей, первую группу иьезотрансформаторов 5, вторую группу пьезотрансформаторов 6. Кроме этого устройство содержит формирующие усилители 7-9 и генераторы 10 и 11 треугольных напряжений, выходы которых соединены со входами сумматора 12. Клемма 13 является выходом устройства. Каждый пьезотрансформатор 4-6 содержит секции 14 возбуждения, генераторные.секции 15, разделенные экранизируюшими электродами 16, соединенными с шиной нулевого потенциала, а также входные электроды

17 и выходные — 18. Шины 19 напряжения поляризации служат для приложения управляS0 ющего напряжения, изменяющего уровень и направление поляризации секций 14 возбуждения.

Уровень и направление поляризации генераторных секций ПТ 15 устанавливается в процессе их изготовления. В устройстве применены шиI SS рокополосные пьезотрансформаторы..

Генераторы треугольных напряжейий 10 и

11 подстроены на основе ПТ, импульсами возбуж дения для которых служат импульсы, поступа3 4 ющие с выходов первой и второй груни ПТ 5 и 6 через формирующие усилители 8 и 9.

Коэффициенты передачи генераторов треугольных напряжений 10 и 11 постоянны и равны между собой, поэтому амплитудные значения треугольных напряжении определяются амплитудой импульсов возбуждения, то есть величинами коэффициентов передачи ПТ первой и второй групп. Ьлок 3 управления предназначен для последовательного опроса ПТ в каждой из групп, а также для управления режимом работы сумматора 12.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии выход генератора 1 импульсов через блок 3 управления подклю-. чен ко входу первого ПТ 5 первой группы.

Так как выход этого ПТ через формирующий усилитель 8 подключен ко входу генератора

10 треугольных напряжений, то после включения генератора 1 импульсов в генераторе

10 треугольных напряжений начинается формирование переднего фронта треугольной функции. Формирование переднего фронта заканщвается после поступления импульса с выхода делителя 2 частоты. При поступлении этого же импульса на блок 3 управления к выходу генератора 1 импульсов подключается также вход первого г1Т 6 второй группы. Так как выход этого J1T через формируюший усилитель

9 подсоединен ко входу генератора 11 треугольных напряжений, то в генераторе 11 начинается формирование переднего фронта треугольного напряжения, в то время как одновременно с этим в генераторе 10 треугольного напряжения йачннается формирование заднего фронта. ПТ 4 задания постоянной составляюшеч работает непрерывно начиная с момента включения генератора 1 импульсов. Следуюший импульс„появляющийся на выходе делителя 2 частоты, означает конец формирования треугольного напряжения генератором 10 треугольных напряжений и блок управления подключает к выходу генератора 1 импульсов вход следующего ЧТ 5 первой группы, в то время как в генераторе 11 треугольных напряжений заканчивается формирование переднего и начинается формирование заднего фронта треугольного напряжения, Таким образом, каждый раз после окоцчания формирования треугольного напряжения в одном из генераторов треугольных напряжений блок 3 управления производит подключение следующего ПТ соответствующей группы. В сумматоре 12 происходит сложение треугольных напряжений и постоянной составляющей, в результате чего на его выходе формируется функция, аппроксимирующая заданную. На четвертый вход сумматора 12 поступают сигналы от блока 3 управления „s результате чего в определенные

25

Формула изобретения Устройство для генерирования функций, содержащее генератор импульсов, сумматор, выход которого является выходом устройства

30 две группы пьезотрансформаторов и пьезотрансформатор постоянной составляющей, входы всех пьезотрансформаторов соединены с выходом

5 767783 моменты времени сигнал на выходе сумматора . !

2 может отсутствовать, что позволяет генерировать функции, содержащие разрывы. Вид воспроизводимой функции в предлагаемом генераторе задается коэффициентами передачи

ПТ 5 и 6 и г1Т 4, которые представляют собой ординаты функции в граничных точках участков аппроксимации в определенном масштабе.

Поэтому, в отличие от известного устройства, подготовка функции к воспроизведению не требует специальных вычислений, кроме учета масштабных коэффициентов. Принцип воспро- . изведения знакопеременных функций в предлагаемом генераторе основан на том, что в ПТ имеется возможность изменения не только 15 уровня, но и направлейия поляризации, что позволяет получать на выходах ПТ как положительные, так и отрицательные импульсы при наличии однополярных импульсов возбуждения на входах. 20

Преимуществом предложенного устройства является расширение класса воспроизводимых функций

6 блока управления и с соответствующими шинами напряжения поляризации, зкранирующие электроды пьезотрансформаторов соединены с шиной нулевого потенциала, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций, оно содержит делитель частоты, формирующие усилители и .генераторы треугольного напряжения, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, третий вход которого соединен с выходом первого формирующего усилителя, а четвертый вход — с выходом блока управления, вход первого формирующего усилителя соединен с выходом пьезотрансформатора постоянной составляющей, вход второго формирующего усилителя соединен с выходами пьезотрансформаторов первой группы, а вход третьего формирующего усилителя — с выходами пьезотрансформаторов второй группы, выход генератора импульсов соединен с первым входом блока управления . и со входом делителя частоты, выход которого соединен со вторым входом блока управления и с первыми входами генераторов треугольных напряжений, вторые входы которых соединены соответственно с выходами второго и третьего формирующих усилителей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 331405, кл. G 06 G 7/26, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР У 537355, кл. G 06 G 7/26, 1975 (прототип).

У

Составитель О. Сахаров

Ч ехред И Барадулийа

Редактор Н.шильяикова

Корректор Н. Стеи, Заказ 7006/)7

Тираж 753

ЦНИИПБ Государственного комитета СССР по делам изобретеиий и открытий

313035; Москва, Ж.35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектиаи, 4