Функциональный генератор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЗЬСТВУ

798893 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 160379 (21) 2736733/18-24 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 230181, Бюллетень Н9 3

Дата опубликования описания 230181 (51)М. Кл.

G 06 G 7/26

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открыти и (53) УДК 681. 335 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.В. Ерофеев, A.Ã. Кашин, Г.H. Полященко, В.M. Тарасов, A.Ô. Ус и И.С. Шандрин (сЗ;; д!с

Ltd ° 4 с-, ° ., ф (71) Заявитель

Опыт но-конструкторское бюро "Теплоавтомат" (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, в частности, для формирования аналоговых управляющих сигналов в системах управления технологическими процессамл .

Известен функциональный генератор, содержащий генератор импульсов, регистр сдвига, реверсивный счетчик, блок памяти, блок сравнения кодов„ реверсивный распределитель, дешифратор, триггер, элемент И и преобразователь код-аналог Pj .

Недостаток генератора - пониженная надежность и ограниченный класс воспроизводимых функций.

Известен также функциональный генератор, содержащий генератор импульсов, блок управления и синхронизации, умножитель, управляемый усилитель частоты, счетчики, блок памяти, реверсивный счетчик, блок сравнения кодов и преобразователь код-аналолог f23 .

Недостаток этого генератора — пониженная надежность и сложность конструктивной реализации.

Наиболее близким к предлагаемому является функциональный генератор, содержащий генератор импульсов, счетчик, подключенный кодовым выходом к входу блока памяти, соединенного первым выходом с первым входом блока вычитания, подключенного выходом знака разности к знаковому входу реверсивного счетчика, счетный вход которого соединен с выходом управляемого делителя частоты, а кодовый выход с вторым входом блока вычитания и с входом выходного преобразователя код-аналог, причем выход обнуления блока вычитания подключен к входу стробирования управляемого делителя

15 частоты, счетному входу счетчика и к первому входу элемента И, соединенного вторым входом с выходом генератора импульсов, а выходом — co, счетным входом управляемого делите20 ля частоты, подключенного управляющим входом к выходу кода модуля разности блока вычитания().

Недостаток — пониженная точность и ограниченный класс генерируемых

25 функций.

Цель изобретения — повышение точности и расширение класса генерируемых функций.

Поставленная цель достигается тем, 30 что в функциональный генератор, со798893

$0

45 держащий генератор импульсов, счетчик, подключенный кодовым выходом к входу блока памяти, соединенного первым выходом, с первым входом блока вычитания, подключенного выходом знака разности к знаковому входу реверсивного счетчика, счетный вход которого соединен с выходом управляемого делителя частоты, а кодовый выход — с вторым входом блока вычитания и с входом выходного преобразователя код-аналог, дополнительно введены дешифратор и умножитель, подключенный первым входом к выходу генератора импульсов и к счетному входу счетчика„ установочный вход которого соединен со вторым выходом блока памяти, входом дешифратора и с управляющим входом управляемого делителя частоты, подключенного счетным входом к выходу умножителя, соединенного вторым входом с выходом кода модуля разности блока вычитания, причем установочный вход и вход управления установкой кода реверсивного счетчика подключены, соответственно, к первому выходу блока памяти и к выходу дешифратора.

На чертеже изображена блок-схема функционального генератора.

Функциональный генератор содержит блок 1 памяти, подключенный первым выходом к первому входу блока 2 вычитания и к установочному входу реверсивного счетчика 3. Второй выход блока 1 памяти соединен с управляющим входом управляемого делителя 4 частоты, входом дешифратора 5 и с установочным входом счетчика 6, который подключен кодовым выходом к входу блока 1 памяти, а счетным входом к выходу генераторами 7 импульсов и к первому входу умножителя 8. Умножитель 8 соединен вторым входом с выходом кода модуля разности блока

2 вычитания, а выходом — co счетным входом управляемого делителя 4 частоты, подключенного выходом к счетному входу реверсивного счетчика 3, который соединен знаковым входом с выходом знака разности блока 2 вычитания, входом управления установкой кода — с выходом дешифратора 5, а кодовым выходом — с входом выходного преобразователя 9 код-аналог и с вторым входом блока 2 вычитания.

Функциональный генератор реализу-. ет метод кусочно-линейной аппроксимации, причем устройство формирует на своем выходе линейно-изменяющиеся на каждом участке аппроксимации сигналы, скорость изменения которых прямо пропорциональна углам наклона отрезков прямых, заменяющих соответствующие участки аппроксимируемой кривой. В ячейках блока 1 памяти хранятся двоичные коды значений амплитуд A è длительностей интервалов времени дс; t„- t „, для последо.

)0

40 вательно расположенных точек аппроксимации генерируемой функции A (t).

В начальный момент времени работы устройства счетчик 6 на своем кодовом выходе формирует сигнал считывания информации из первой ячейки блока 1 памяти. По этому сигналу двоичный код амплитудЫ А„ с первого выхода блока 1 памяти подается на первый вход блока 2 вычитания, на второй вход которого в это время подают код амплитуды А0 равный нулю с кодового выхода реверсивного счетчика 3. Одновременно с этим двоичный код длительности интервала времени д t„ co второго выхода блока

1 памяти подается на управляющий вход делителя 4 частоты, установочный вход счетчика 6 и на вход дешифратора 5. Блок 2 вычитания вычисляет модуль Л A, = I А„ — Aol и знак разности, определяющий наклон отрезка прямой первого участка генерируемой кривой. Тактирующие импульсы с выхода генератора 7, частота следования которых может изменяться, поступают на первый вход умножителя 8, на выходе которого формируются импульсы, количество которых прямо пропорционально коду Q А„, поступающему на второй вход умножителя 8. Коэффициент деления делителя 4 на первом участке пропорционален д t . Так как знак наклона на первом участке положителен, то число, двоичный код которого содержится .в реверсивном счетчике 3, возрастает на величину приращения амплитуды д А, эа время

К моменту времени t, на счетный вход счетчика 6 поступят импульсы от генератора 1, количество которых соответствует коду длительности интервала времени д с, . Соответственно счетчик 6 сформирует на своем выходе сигнал считывания информации иэ второй ячейки блока 1 памяти. По этому сигналу на первом и втором выходах блока 1 памяти формируются коды значений А< и gt<, поступающие на блок 2 вычитания и делитель 4, соответственно. Блок 2 вычитания вычисляет д-А = А - А„! и =нак наклона для второго участка генерируемой функции. При поступлении импульсов от генератора 7 через умножитель 8 и делитель 4 на счетный вход счетчика

3, код которого возрастает на величину д А за время д 1 . Следовательно, значение выходного сигнала преобразователя 9 код-аналог в момент времени с равно А . За счет изменения частоты генератора 7 можно в широких пределах изменять время реализации функции A(t) .

B случае необходимости мгновенного изменения амплитуды функции A(t), например, в момент времени t, дешифратор 5 по коду Ь t> = О, выдаваемому с третьей ячейки памяти блока

798893

Формула изобретения 1, формирует сигнал разрешения на установку в реверсивном счетчике 3 кода Ag с третьей ячейки памяти бло ка 1 (который поступает на устаиовоч чый вход счетчика 3 с первого выхода блока 1 памяти). При этом выходной сигнал устройства скачком иэменяетая до значения Ag.

Формирование последукщих участков функции происходит аналогично описанному.

Если при формировании выходного сигнала. появится ошибка, т.е. к моменту времени t„ значение амплитуды выходного сигнала отличается от А то устройство при формировании следующего участка аппроксимации производит коррекцию ошибки за счет соответствуихцего изменения величины

Ь A „ „= A i+3 — Ai, в результате чего к моменту времени t.„ амплитуды выходного сигнала соответствуют значению A„ .

Функциональный генератор за счет введения новых узлов и связей позволяет по сравнению с известным повысить точность и расширить класс генерируемых функций.

Функциональный генератор, содержащий генератор импульсов, счетчик, подключенный кодовым выходом к входу блока памяти, соединенного первым выходом с первым входом блока вычитания, подключенного выходом знака разности к знаковому входу реверсивного счетчика, счетный вход которого соединен с выходом управляемого делителя частоты, а кодовый выход — с вторым входом блока вычитания и с входом выходного преобразователя коданалог, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения класса генерируемых функций, в функциональный генератор до®О полнительно введены дешифратор и умножитель, подключенный первым входом к выходу генератора импульсов и к счетному .входу счетчика, установочный вход которого соединен со вторым

f5 Выходом блока памяти, входом дешифратора и с уп авляющим входом управляемого делителя частоты, подключенного счетным входом к выходу умножителя, соединенного вторым входом с щ выходом кода модуля разности блока вычитания, причем установочный вход и вход управления установкой кода реверсивного счетчика подключены, соответственно, к первому выходу блока

25 п яти и к выходу д "ифратора

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 389519, кл. G Об G 7/26, 1971.

2. Патент CIUA Р 4064423, НКИ 364-718, опублик. 1977.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2707087/18-24, кл. G 06 G 7/26, 1979 (прототип).

Филиал ППП Патент, Г ° Ужгород, ул. Проектная, 4