Цифровой функциональный генератор

 

{72) Авторы изобретения

В. P. Толокновский и Ф. К. (7l} Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР

Предложение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам для воспроизведения параболических функций методом кусочно-линейной аппроксимации, и может найти применение в ° специализированных вычислителях. контрольно-измерительных ус" тройств, в цифровых и цифро-аналоговых генераторах сигналов напряжения специальной форма, в аппаратуре контроtO ля средств связи и т.д.

Известен формирователь колоколообразных импульсов, содержащий генератор синусоидального напряжения, диодный аппроксиматор, подключенный

1$ к выходу генератора синусоидального напряжения и к одному из входов дифференциального усилителя, второй вход. которого соединен с выходом диодного апроксимматора, амплитудный

:компаратор, транзистор и диодный мостовой ограничитель fl ).

Однако диодный формирователь имеет недостаточную точность и ограни i ченные функциональные возможности вследствие табличного способа задания аппроксимируемой функции.

Наиболее близким к предложенному является устройство для воспроизведения кусочно-линейной функции вида

2 .У=РХ, содержащее счетчик участков, подключенный к выходу делителя час тоты участков и делитель частоты аргумента, соединенный с входом устройства, а соответствующими разрядными выходами - с первыми входами группы элементов И, выходы которых соединен ны с входами элемента ИЛИ двоичного умножителя и линии задержки, выход старшего разряда делителя частоты, аргумента подключен непосредственйо на вход элемента ИЛИ (2).

Недостатками этого устройства я».ляются ограниченные функциональиыа возможности, а именно невозможность воспроизведения импульсов специаль ной форин, что ограничивает класс решаемых задач и область применеиия, 864284

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет воспроизведения кусочно-параболических функций с варьируемыми знаками параметров и смещением отрезков парабол по фазе и амплитуде.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой функциональный генератор, содержащий генератор импульсов, ключ, делитель частоты, счетчик аргумента, делитель аргумента, группу элементов И, элемент ИЛИ, элемент задержки, делитель длины . участка, счетчик участков и счетчик функции причем выход генератора импульсов соедйненсо входом ключа, вход пуска которого связан входом устройства, выход ключа через делитель частоты и счетчик аргумента подключ н ко входу остановки ключа, выход которого соединен со входом. делителя аргумента, выходы котороrq соединены с первыми входами элементов И группы, вторые входы элементов И которой подключены к прямым выходам счетчика участков, вход которого через делитель длины участка и элемент задержки соединен с выходом ключа, выходы элементов И группы и выходстарше

ro разряда делителя аргумента, подключен к входам элемента ИЛИ, выход которого-соединен с ходом счетчика функции, прямые выходы которого являютсг выходами устройства, дополнительно введены два элемента 2И-ИЛИ, формиро-. ватель импульсов, элемент И, пять триггеров, а счетчики участков и функции выполнены реверсивными, причем выход делителя длины участка соединен с синхронизирующим входом первого триггера и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента 2И-ИЛИ и входом формирователя импульсов, выход которого подключен к входу первого триггера, инверсный выход которого соединен с первым и вторым входами первого триггера, прямой выход которого соединен с управляющими входами счетчика участков, выход элемента И соединен со входом второго триггера и входом третьего триггера, выход которого сое динен со входом четвертого триггера, прямой и инверсный выход которого соединены соответственно с входами . управления суммированием и вычитанием счетчика функции, прямые и инверсные выходы которого и прямой и инверсный выходы четвертого триггера соединены

Исходное состояние триггеров 1618 — нулевое, С приходом команды и и

Пуск ключ 2 открывается и частота генератора 1 поступает на вход делителя 3 н далее вход счетчика 4 ар гумента, выход которого подключен к входу останова ключа. Одновременно частота генератора 1 поступает на вход делителя.5 аргумента, и через

3S элемент 8 задержки на вход делителя

9 длины участка и далее на вход реверсивного счетчика 11 участков, на счетный вход триггера 10 и на первый вход элемента И 15. Триггер )О, ус" 0 танавливаясь в единичное состояние,, по прямому выходу открывает реверсивный счетчик 11 участков, а по инвер-. сному выходу блокируетая. С инверсных выходов делителя 5 аргумента. частота

45 подается на первые входы" группы 6

4 элементов И, которые открываются еди-" нииным потенциалом с прямых выходов счетчика 11 участков. Так как счетчик

11 участков находится в сброшенном

50 .состоянии, группа .элементов И закрыта .и частота на вход элемента ИЛИ 7 поступает с выхода старшего разряда триггера делителя 5 аргумента. Далее

5

25 со входами второго элемента 2И-й!И, выход которых соединен со входом пятого триггера, выход которого является выходом знака функции прямой и инверсный выходы второго триггера соединены соответственно со входами управления суммирозанием и вычитанием счетчика участков, прямые и инверсные выходы которого соединены со входами первого элемента 2И-ИЛИ, На чертеже представлена блок-схема устройства.

Пифровой функциональный генератор содержит .генератор импульса 1, ключ

2, делитель 3 частоты, счетчик 4 аргумента, делитель 5 аргумента, . группу 6 элементов И, элемент 7 ИЛИ, элемент 8 задержки, делитель 9 длины участка, триггер 10,реверсивный счетчик 11 участков, элемент 12 2И-ИЛИ, реверсивный счетчик 13 функции, формирователь 14 импульсов, элемент 15И, триггеры 16-18, элемент 19 2И-ИЛИ,, триггер 20, Устройство работает следующим образом. частота с выхода элемента ИЛИ 7 подается на вход счетчика 13 функции, Отработав нулевой участок аппроксимаг ции, отрицательный импульс с выхода делителя длины участка записывает в

5 8642 счетчик 11 участкон единицу, Открына" ется следующий элемент И группы 6 и частота, соотнетстнующая первому участку аппроксимации, с выхода

t элемента ИЛИ 7 поступает в счетчик 13 функции, Отработав первый участок аппроксимации, с выхода делителя 9 . длины участка отрицательный импульс записывает в счетчик 11 участиов еще единицу, нто соответствует второму, ig участку аппроксимации, Открывается следующий элемент И группы 6, и частота, -соответствующая второму участку аппроксимации, с выхода элемента ИЛИ / поступает в счетчик !3 функции и т ° д. 15

После отработки К участков аппроксиI мации на выходе первого элемента

2И-ИЛИ 12 формируется импульс, который через формирователь 14 устанавливает триггер 10 в нулевое состояние и на выходе элемента И 15 формирует .отрицательный перепад, который уста навливает триггер 16 в единичное состояние, что соответствует режиму вычитания в счетчике ll участков, триггер 17 также устанавливается в единичное состояние, подготавливая срабатывание триггера 18, что соответствует режйму вычитания в реверсивном счетчике 13 функции и т.д. При заполнении счетчика 4 аргумента íà его выходе формируется команда останова, которая закрывает ключ -2. Состояние триггера 20 соответствует знаку функции.

Количество участков аппроксимации, определяемое емкостью счетчика 11 участков, емкостью делителя 5 аргумента и количеством элементов И 6, может быть любое и выбирается из допустимой погрешности воспроизведения

40 функции.

Формула изобретения

Цифровой функциональный генератор, содержащий генератор импульсов, ключ, делитель частоты, счетчик аргумента, делитель аргумента, группу элементов И, элемент ИЛИ, элемент задержки. делитель длины участка, счетчик участка и счетчик функции, причем выход генератора импульсов соединен со входом ключа, вход пуска которого является входом устройства, выход ключа через делитель частоты и счетчик аргумента подключен ко входу останова клю- 55 ча, выход которого соединен со входом делителя аргумента, выходы которого соединены с первыми входами элемен:тов И группы, вторые Ьходы элементов И которой подключены-к прямым выходам счетчика участков, вход которого через делитель длины участка и элемент задержки соединен с выходом ключа, выходы элементов И группы и выход старшего разряда делителя аргумента подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом счетчика функции, прямые выходы которого являются выходами устройства.; о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет воспроизведения кусочно-параболической функции с варьируемыми знаками параметров и смещением отрезков парабол по фазе и амплитуде, в него введены два элемента И2-ИЛИ, формирователь импульсов, элемент И пять триггеров, а счетчики участков и функции выполнены реверсивными, причем выход делителя длины участка соединен с синхроннзирующим входом первого триггера и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выхо- дом первог элемента 2И-ИЛИ и входом формирователя импульсов, выход которого подключен к установочному входу первого триггера, инверсный выход которого соединен с первым н вторым входами первого триггера, прямой выход которого соединен с управляющими входами счетчика участков, выход элемента И соединен со входом второго триггера и входом третьего триггера, выход которого соединен со входом четвертого триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с входами управления суммированием и вычитанием счетчика функции, прямые и инверсные выходы которого и прямой и инверсный выходы четвертого триггера соединены со входами второго элемента 2И-KllH, выход жоторых со; единен со входом пятого триггера, выход которого является выходом знака функции прямой и инверсный выходы второго триггера соединены соответственно со входами управления суммированием- и вычитанием счетчика участков, прямые и инверсные выходы которого соединены

/ со входами первого элемента 2И-ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Н 611292, кл, Н 03 К 4/04, 1978, 2. Авторское свидетельство СССР

У 487398, кл. G 06 G 7/20, 1975 (прототип), 864284

Составитель А, Зорин ф,11дкто М Хома Техов З.Фанта . Коцректоо С роМаК .Заказ 7794/72 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035> Москва, Ж-35> Раушская наб л. 4)5

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

П П