Функциональный преобразователь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.з

G G 7/26 (22) Заявлено 270779 (21) 2802945/18-24 с присоединением заявки.М (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 30.06,81 Бюллетень Н9 24

Дата опубликования описания 3006,81 (53) УДК 681. 335 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

В. И. Ведерников и A. В. Кондаков (71) Заявитель

1 (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ . 1 ",, ."-У

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано, в частности в аналоговых и аналого-цифровых вычислительных и управляющих системах при з реализации функциональных зависимостей вида

Z = у ° Е(x) где величины Z, у, х представлены в аналоговой форме.

Известен функциональный преобразователь, содержащий цифроаналоговый. преобразователь, укрепляющий усилитель, блок формирования скважности, аналого-цифровой преобразователь, дешифратор адреса., сумматор и блок памяти 111 .

Недостатком устройства, является пониженная точность функционального преобразования. 20

Известен также функциональный преобразователь, содержащий блок управ-. ления, блоки памяти, коммутаторы ординат и .абцисс, многостабильный элемент, блок формирования скважности, блок буферных усилителей и нелинейный интерполирующий блок (2) .

Недостатком устройства является сложность конструктивной реализации при высоких требованиях к точности, 30

2 E и стабильности функционального преобразования

Наиболее близким к предлагаемому является функциональный преобразователь, содержащий аналого-цифровой преобразователь, подключенный выходами к первой группе входов блока формирования скважности и к входам дешифратора адреса, выходы которого соединены с адресными входами блока памяти, и первый цифроаналоговый преобразователь, подсоединенный выходом через усреднитель к "выходу функционального преобразователя, при чем вход аналого-цифрового преобразователя и аналоговый, вход первого цифроаналогового преобразователя яв ляются соответственно первым и вторым входами функционального преобразователя, а выходы блока памяти соединены с первыми входами элементов и соответственно первой и второй группы, выходы которых подключены к цифровым входам первого и второго цифроаналоговых преобразователей, причем аналоговый вход и выход второго цифроаналогового преобразователя соединены соответственно со вторым входом функционального преобразователя и с входом усреднякхцего

842852 усилителя, а выход блока формирования скважности подключен к вторым входам элементов И первой группы и через инвертор — к вторым входам элементов И второй группы (3 .

Недостатком этого устройства является пониженная точность функциональ ного преобразования из-за равномерного характера расположения узлов аппроксимации °

Цель изобретения — повышение точности функционального преобразования.

С этой целью в функциональный преобразователь, содержащий аналогоцифровой преобразователь, подключенный выходами к первой группе входов блока формирования скважности и к входам дешифратора адреса, выходы которого соединены с адресными входами блока памяти, и цифроаналоговый преобразователь, подключенный выходом через усреднитель к выходу функционального преобразователя, причем вход аналого-цифрового преобразователя и аналоговый вход цифроаналогового преобразователя являются со- 25 ответственно первым и вторым входами функционального преобразователя, в него введен коммутатор, соединенный выходами с цифровыми входами цифроаналогового преобразователя, первой ЗО и второй группами информационных входов — c выходами кодов смежных узловых значений ординат блока памяти соответственно, а управляющим входом — с выходом блока формирования скважности, вторая и третья группы входов которого подключены к выходам кодов сме)кных узловых значений аргумента блока памяти соответственно.

Блок формирования скважности содержит группу элементов И, первые входы которых являются второй группой входов блока формирования скважности, вторые входы подключены к выходу 45 первого блока сравнения кодов, а выходы — к установочным входам разрядов счетчика, соединенного счетным входом с выходом генератора тактовых импульсов, а выходами разрядов — с 5п первыми группами входов первого и .второго блоков сравнения кодов, вторые группы входов которых являются, соответственно третьей и первой группами входов блока формирования: скважности, причем выход второго;Флока сравнения кодов подключен к первому входу триггера, второй вход которого соединен с выходом первого блока сравнения кодов, а выход — с выходом блока формирования 6() скважности.

На фиг. 1 изображена блок-схема функционального преобразователя; на фиг. 2 — блок-схема блока формирования скважности. 65

Функциональный преобразователь содержит аналого-цифровой преобразователь 1> подключенный выходами к первым цифровым входам 2 блока

3 формирования скважности и к входам дешифратора 4 адреса. Выходы дешифратора 4 соединены с адресными входами блока 5 памяти. Цифроаналоговый преобразователь б через усреднитель

7 подсоединен к выходу 8 функционального преобразователя. Вход преобразователя 1 и аналоговый вход преобразователя б являются соответственно первым 9 и вторым 10 входами функционального преобразователя. Коммутатор

11 соединен выходами с цифровыми входами преобразователя б, первой и второй группами информационных входов — с выходами кодов смежных узловых значений ординат f (x ) и f (х )

1 1+1 блока 5 памяти, соответственно, а управляющим входом — с выходом блока 3 формирования скважности. Вторая 12 и третья 13 группы входов блока 3 подключены к выходам кодов .узловых значений аргумента f (x. ) и f (х„. „) блока 5 памяти. Блок 3 содержит группу элементов И 14, первые входы которых являются второй 12 группой входов блока 3, вторые входы подключены к выходу первого блока 15 сравнения кодов, а выходы — к установленным входам разрядов счетчика 1б. Счетчик 1б соединен счетным входом с выходом генератора 17 тактовых импульсов, а выходами разрядов — с первыми группами входов первого и второго блоков

15 и 18 сравнения кодов, вторые группы входов которых являются группами входов 13 и 2 блока 3. Выход блока 18 сравнения кодов подключен к первому входу триггера 19, второй вход которого соединен с выходом блока 15 сравнения, кодов, а выход — с выходом блока 3. Триггер 19 выполнен в виде Й-S триггера.

Функциональный преобразователь работает следующим образом.

На первый вход 9 функционального преобразователя поступает в аналоговой форме аргумент х воспроизводимой функции. Этот аргумент преобразуется с помощью преобразователя 1 в цифровую форму и поступает на первую группу входов 2 блока формирования скважности, преобразующего текущее. значе ние аргумента в прямоугольные импульсы, скважность которых изменяется линейно в пределах каждого участка разбиения функции f(x), С выходов преобраэрвателя 1 старшие разряды кода аргумента поступают на дешифратор 4, управляющий через адресные входы работой блока 5 памяти таким образом, что в течение одного участка аппроксимации воспроизводимой функции на .выходы блока 5 памяти выдаются коды смежных узловых значений аргументов х; и х „+1 и орди842852

40 нат Г(х;) и 1(х „ ) функции, т.е. начальные и конечнйе значения аргументов и ординат воспроизводимого участка функции.

Прямоугольные импульсы с выхода блока 3 управляют работой коммутатора

11 время-импульсным способом, т.е. при наличии на выходе блока 3 единичцого сигнала, на цифровые входы преобразователя 6 поступает код начальной i oé ординаты участка аппроксимации функции, а при отсутствии этого сигнала — код конечной (i+1)-ой ординаты воспроизводимого участка.

Так как скважность прямоугольных импульсов на выходе блока 3 изменяется по линейному закону, то на выходе усреднителя 7 происходит линейная интерполяция. воспроизводимой функции с одновременным умножением на вторую переменную (на входное аналоговое напряжение, поступаю- 20 щее на вход 10 функционального преобразователя.

Особенности работы блока формирования. скважности 3 заключаются в следующем. Коды начального х и ко- .

1 нечного х„, значений аргумента воспроизводимого участа разбиения функции с выходов блока 5 памяти поступают на первые входы элементов И группы элементов И 14 и на вторую группу входов блока 15 сравнения кодов. Тактовые импульсы с выхода генератора 17 поступают на счетный вход счетчика

16, выходной код которого подается на первую группу входов блоков сравнения кодов 15 и 18. На вторую группу входов блока 18 поступает с выходов преобразователя 1 текущий код аргумента функции, причем на воспроизводимом участке функции обеспечивается выполнение условия х- «(х (хПри накоплении в счетчике 16 кода, равного текущему значению кода аргумента, на выходе блока 18 сравнения кодов появляется единичный сигнал, который устанавливает триггер 19 в нулевое состояние. Далее, при достижении кодом счетчика 16 величины кода конечного значения аргумента х„-+„, срабатывает блок 15 и единйчный сигнал с его выхода устанавливает триггер 19 в единичное состояние, а также разрешает через группу .элементов И 14 записать в счетчик 16 код начального, значения аргумента х„. Затем цикл работы

55 повторяется, Очевидно, что скважность О прямоугольных импульсов с выхода блока 3 в пределах воспроизводимого участка х„ с х с х, иэме1+1 няется от нуля до единицы по линей- АО ному закону х -х

Х14.1 Х1

Таким образом предлагаемый функциональный преобразователь позволяет по сравнению с известным повысить точ ность функционального преобразователя эа счет неравномерного разбиения функций на отдельные участки аппроксимации

Формула изобретения

1. Функциональный преобразователь, содержащий аналого-цифровой преобразователь, подключенный выходами к, первой группе входов блока формирования скважности и к выходам дешифратора адреса, выходы которого соединены с адресными входами блока памяти, и цифроаналоговый преобразователь, подключенный выходом через усреднитель к выходу функционального преобразователя, причем вход аналогоцифрового преобразователя и аналоговый вход цифроаналогового преобразователя являются соответственно первым и вторым входами функционального преобразователя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности функционального преобразования, в него введен коммутатор, соединенный выходами с цифровыми входами цифроаналогового преобразователя, первой и второй группами информационных входов — с выходами кодов смежных узловых значений ординат блока памяти соответственно,а управляющим входом — с выходом блока формирования скважности,вторая и третья группы входов которого подключены к выходам кодов смежных узлов значений аргумента блока памяти соответственно.

2. Функциональный преобразователь по п.1, отличающийся тем, что блок формирования скважности со-. держит группу элементов И, первые входы которых являются второй группой входов блЬка формирования скважности, вторые входы подключены к выходу первого блока сравнения кодов, а выходы — к установочным входам разрядов счетчика, соединенного счетным входом с выходом генератора тактовых импульсов, а выходами разрядов с первыми группами входов первого и второго блоков сравнения кодов, вторые группы входов которых являются соответственно третьей и первой группами входов блока формирования скважности, причем выход второго блока сравнения кодов подключен к первому входу триггера, второй вход которого соединен с выходом. первого ,,блока сравнения кодов, а выход — с выходом блока формироваиия скважности .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Корн. Г., Кори Т. Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычислительные машины. N. "Мир", 1968, т.2, с.217-218, рис, 11, 31б.

2. Авторское свидетельство СССР

9 696490, кл. G 06 G 7/26, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2542926/18-24, кл. G 06 С .7/26, 1977 (прототип), 842852

Фиг. 1

12

Фиг. Г

Составитель С. Казинов

Редактор А, Власенко Техред A.A÷ Корректор М. Шароши

Заказ 5105/63 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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