Устройство для интегрирования функций

 

Союз Советских

Соцмалисткческих

Реслублнк

Гкударстввииый комитет

CCCP

lI0 делам иаебратеиий и иткрытий (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНТЕГРИРОВАНИЯ ФУНКЦИЙ

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для определения интеграла функции.

Известны устройства, предназначенные для определения интеграла функции, содержащие частотно-импульсный дифференциатор, делитель частоты, одновибратор, управляющий вентилем и счетчик. На выходе дифференциатора формируется импульсная последовательность, связанная со входным сигналом определенной зависимостью (1).

Недостатком устройства является ограни— чение его функциональных возможностей обработкой сигналов только специальной формы, например, частотномодулированных импульсных последовательностей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для интегрирования однозначных функций, заданных графически на экране потенциалоскопа, которое содержит бнстабильную запоминающую электроннолучевую трубку (33JIT) с видимым иэображснием, к модулирующему электроду записывающего (он же считывающий) электронного прожектора которой подключен триггер широтноимпульсной модуляции; к вертикально-отклоняющим пластинам— выход блока строчной развертки, к горнзон5 тально-отклоняющим пластинам — выход блока кадровой развертки, к сигнальной пластине. (в дальнейшем будем называть ее мишенью) сопротивление первой нагрузки и вход усилителя (в дальнейшем его будем называть уси10 лителем считанного сигнала), к выходу которого подключен первый вход триггера широтноимпульсной модуляции, к коллектору (через сопротивление второй нагрузки) — источник питания, а непосредственно - сведенные входы

15 усилителя (в дальнейшем будем называть усилителем постоянного тока) и усилителя обратной связи, причем, первый выход усилителя обратной связи соединен с катодом воспроизводящего прожектора, а второй выход

20 соединен с мишенью- кроме того, оставшиися выход блока строчной развертки подключен ко второму входу триттера широтноимпульсной модуляции (2).

11сдостатком устройства является невозможность реализации интегрирования функций, заданных графически на экране ЗЭЛТ в требуемых пределах, так как сканирование поверхности мишени считывающим лучем осуществляется строчной разверткой по всему полю, мишени, и, интегрирование, вследствие этого, осуществляется от "минус бесконечности" до

"плюс бесконечности", считая, что начало координат, в которых изображена интегрируе- iO мая функция, совпадает с геометрическим

;центром мишени ЗЭЛТ.

Цель изобретения — расширение класса решаемых задач эа счет обеспечения интегриро. 1 вания функций в заданных пределах.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для интегрирования функций, содержащее бистабильную запоминающую электроннолучевую трубку, модулирующий электрод записывающего электронного прожектора которой подключен к выходу триггера широтноимпульсной модуляции, вертикально- отклоняющие пластины подключены к первому выходу блока строчной развертки, горизонтально-отклоняющие пластины соединены с выходом блока кадровой развертки, первый вход триггера широтно — импульсной модуляции через усилитель считанного сигнала подключен к мишени, соединенной через первый нагрузочный резистор с шиной нулевого потенциала, и к первому выходу первого усилителя, второй выход которого соединен с катодом воспроизводящего прожектора, причем вход первого усилителя и вход второго делителя, выход которого является выходом устройства, подключены к мишени, соединенной через второй нагрузочный резистор с входом питания устройства, введен формирователь импульсов> счетчик координаты, счетчик интервала, триггер разрешения и элемент И, первый вход которого подключен к выходу триггера разрешения, второй вход — к второму выходу блока строчной развертки, соединенному с входом формирователя импульсов, а выход элемента И соединен с вторыМ входом триггера широтноимпульсной. модуляции, выход формирователя импульсов подключен к входам счетчика координат и счетчика интервалов, выходы которых соединены с входами триггера разрешения..: 50

На чертеже представлена функциональная схема устройства„

Устройство содержит бистабильную запомиt нающую электроннолучевую трубку ЗЭЛТ 1, к модулирующему электроду записывающего $5 электронного прожектора которой подключен триггер 2 широтно-импульсной: модуляции, к вертикально-отклоняющим пластинам — выход

934509 4 блока 3 строчной развертки, к горизонтальноотклоняющим пластинам — выход блока 4 кадровой развертки, к мишени - первый нагрузочный резистор 5 и вход усилителя 6 считанного сигнала, к выходу которого под- . ключен первый вход триггера 2 широтно-импульсной модуляции, к коллектору (через второй нагрузочный резистор 7) — источник питания, и непосредственно — входы второго усилителя 8 постоянного тока и первого усилителя 9 обратной связи, причем, первый выход усилителя 9 обратной связи соединен с катодом воспроизводящего прожектора, а второй выход соединен с мишенью. Кроме того, это устройство содержит формирователь

10 импульсов, счетчик 11 координаты и счетчик

12 интервала, триггер 13 разрешения, первым входом подключенный к выходу счетчика 11 координаты, а вторым к выходу счетчика 12 интервала, элемент И 14, первый вход которого соединен с выходом триггера 13 разрешения, а второй вход вместе со входом формирователя 10 импульсов подключен к второму выходу блока 3 строчной развертки, при этом выход элемента И 14 подключен к второму входу триггера 2 широтно-импульсной . модуляции, а выход формирователя 10 импульсов — к входам счетчика 11 координаты и счетчика 12 интервала.

Устройство работает в двух режимах. В ре. жиме записи происходит запись исследуемого сигнала на мишени ЗЭЛТ 1 путем передачи сигнала на вход вертикально-отклоняющих пластин с использованием при этом в качестве напряжения временной развертки напряжения, формируемого блоком 4 кадровой развертки.

Данный режим известен, та е как широко используется, например, в электроннолучевых осциллографах, В режиме считывания производится интегрирование функции путем записи считывающим лучем строк на поверхности мишени, ограниченной потенциальными рельефами записанной функции н строк, соответствующих коорди натам нижнего и верхнего пределов интегрирования, т.е. путем "зачеркивания" вышеупомянутой площади считывающим лучем от уровня, соответствующего началу строчной развертки. В исходном состоянии счетчик 11 координаты и счетчик 12 интервала, триггер 2 широтно-импульсной модуляции и триггер 13 разрешения находятся в нулевых состояниях, при этом записывающий электронный прожектор заперт низким потенциалом с выхода триггера 2 широтно-импульсной модуляции.

Запись строк не производится.

Перед началом интегрирования устанавливаются заданные пределы интегрирования путем записи соответствующей указанным пределам ной модуляции. С этого момента времени. соответствующего положению считывающего луча на мишени координате верхнего предсла интегрирования, запись строк производиться не будет.

Для линеариэации результирую;цего изменения тока коллектора его потенциал через усилитель 9 обратной связи прикладывается к катоду воспроизводящего прожектора и к мишени ЗЭЛТ 1.

Изменение тока и потенциала коллектора в результате процесса интегрирования пропорционально плошади, ограниченной линией потенциального рельефа интегрируемой функции, потенциальными дорожками, соответствующими строкам в координатах нижнего и верхнего пределов интегрирования и представляет собой интеграл функции.

Преимуществом предлагаемого устройства является возможность конкретной реализации задачи интегрирования путем введения пределов интегрирования.

Формула изобретения м Устройство для интегрирования функций, содержащее бистабильную запоминающую электроннолучевую трубку, модулирующий электрод

3р записывающего электронного прожектора, который подключен к выходу триггера широтно— импульсной модуляции, вертикально-отклоняющие пластины подключены к первому выходу блока строчной развертки, горизонтально-откло35 няющие пластины соединены с выходом блока кадровой развертки, первый вход триггера широтно-импульсной модуляции через усилитель считанного сигнала подключен к мишени, . соединенной через первый нагрузочный резистор

4О с шиной нулевого потенциала, и к первому выходу первого усилителя, второй выход которо-.о соединен с катодом воспроизводящего прожектора, причем вход первого усилителя и вход второго усилителя, выход которого явля45 ется выходом устройства, подключены к мишени, соединенной через второй нагрузочный . резистор с входом питания-устройства, о тличающееся тем,что,сцельюрасширения области применения за счет обеспечения интегрирования функции в заданных пределах, 50 с в него введены формирователь импульсов, счетчик координаты, счетчик интервала, триггер разрешения и элемент И, первый вход которого подключен к вЫходу триггера разрешения, второй вход к второму выходу блока строчной

55 развертки, соединенному с входом формирователя импульсов, выход элемента И соединен с ! вторым входом триггера широтно-импульсной модуляции, выход формирователя импульсов

5 9345()9 6 информации в счетчик II координаты и счетчик 12 интервала.

Процесс интегрирования начинается с мо— мента запуска блока 3 строчной развертки и блока 4 кадровой развертки. Импульсы, соответствующие началу строк, через формирователь 10 импульсов поступают на входы ,счетчика 11 координаты и счетчика 12 интервала.

Счетчик 11 координаты, просчитав задан1О ное перед началом интегрирования число, приводит триггер 13 разрешения в единичное состояние в момент времени, соответствующий положению считывающего луча в координате нижнего предела интегрирования.

Положительный потенциал с выхода триггера 13 разрешения открывает элемент И 14 для прохождения импульсов начала строк с блока 3 строчной развертки на второй, вход триггера 2 широтно-импульсной модуляции, при этом, каждый прошедший импульс начала строки считывания, переводит триггер

2 широтно-импульсной модуляции в единичное состояние, последний отпирает записывающий прожектор, и на мишени ЗЭЛТ 1 происходит запись строки, образуя положительную потенциальную дорожку с потенциалом, равны верхнему равновесному потенциалу мишени, так как эффективность коммутации диэлектрической поверхности последней выбрана больше единицы. Проводимость мишени в точках этой дорожки возрастает, ток коллек: тора уменьшается, а потенциал коллектора, благодаря включенному сопротивлению нагрузки 7, увеличивается пропорционально длине записанной дорожки. Длина записанной дорожки ограничивается линией потенциальног рельефа записанной на мишени функции, так как в момент пересечения считывающим лучем потенциального рельефа, соответствующего интегрируемой функции, формируется импульс — отметка, который через усилитель 6 считанного сигнала поступает на первый вход триггера 2 широтно-импульсной модуляции и переводит его в нулевое состояние, при этом происходит запирание записывающего электронного прожектора и дальнейшая запись строки не производится.

Процесс многократной записи строк от начала строчной развертки до линии потенциального рельефа интегрируемой функции продолжается до момента срабатывания счетчика

12 интервала, который, просчитав соответствующее положению координаты верхнего предела интегрирования количество импульсов, переводит в нулевое состояние триггер 13 разрешения, последний запирает элемент И

14, для прохождения импульсов начала строк на второй вход триггера 2 широтно-импульс934509

Составитель С. Белан

Техред Т. Маточка

Корректор E. Рошко

Редактор E. Лушникова

Заказ 3942/47 Тираж 731

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент", г.ужтород, ул. Проектная, 4 цодключен к входам счетчика координат и счетчика интервалов, выходы которых соединены с входами триггера разрешения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР И 184471, кл. G 06 G 7/18, 1963.

2. Авторское свидетельство СССР Р 219910, кл. G 06 6 7/18 1967 (прототип).