Генератор гармонических функций

. ИСАНИЕ ИЗОБРЕТВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф 33.1 одо н и трет через вые пр ходами СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИ(56) Авторское свидетельства СССРР 840853, кл. С 06 Р 1/02, 1977,Авторское свидетельство СССРпо заявке У 3494631/24,кл, С 06 Р 1/02, 1983.. ФУНКЦИЙ, содержащий блок памяти,коммутатор, два регистра, два сумматора, два цифроаналоговых преобразователя и блок синхронизации, выходыс первого по третий которого соединены соответственно с управляющимвходом коммутатора, входами синхронизации первого и второго регистрови. синхровходом блока памяти, выходымладших и старших разрядов которогосоединены с установочными входамисоответственно первого и второго регистров, информационные входы которых соединены соответственно с выходом первого сумматора и .выходом перЯО 1170443 вага регистра, подключенного вых к первому входу второго сумматора и информационному входу коммутатора выход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вх которого соединен с выходом второго сумматора, второй вход которого сое динен с выходом второго регистра, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, целью расширения класса решаемых задач путем воспроизведения функций косинуса одновременно с функцией синуса, в .него введен третий сумматор и третий регистр, информационный и синхранизирующий входы которого соединены соответственно с выходом первого сумматора и четвертым выходом блока синхронизации, первой и второй входы третьего сумматора соединены соответственно с в ходами первого регистра и первого сумматора, выходы третьего регистраьего сумматора соответственно первый и второй цифроаналогоеобразователи соединены с вы"синуса и косинуса генератора1 11704Изобретение относится к автоматике, вычислительной технике, в частности измерительной технике, гдеизмеряемая аналоговая величина задана в виде углового перемещения. 5Целью изобретения является расширение класса решаемых задач путемобеспечения возможности одновременного воспроизведения функций синусаи косинуса. 1 ОНа чертеже представлена блок-схема предлагаемого генератора гармони"ческих функций.Схема содержит блок 1 синхронизации, блок 2 памяти, коммутатор 3,регистры 4 и 5, сумматоры 6,7 и 8,регистр 9 и цифроаналоговые преобразователи 10 и 11,Генератор гармонических функцийработает следующим образом.В исходном состоянии регистры 4и 5 содержат нулевой цифровой код,а в блоке 2 памяти в интервале функ"ции от 0 до 1 записаны 2 Б контрольных значений. Импульсом блока 1 25синхронизации с блока 2 памяти счи"тываются значения функции у, уи записываются в регистры 4 соответственно, причем разность у, - уравна величине квантования (шагувычисления).Значения функции вычисляются порекурентной формуле аналогично про"тотипу. На выходе сумматора 8 реализуется значение а = 2 У-уана выходе сумматора 6 значение ун- уп- х н - хп.1(2) принимает вид о=а-у/2 Сущность вычисления заключается в перемещении в каждом такте блока 1 синхронизации содержимого кода регистра 4 в регистр 5, а кода на выходе сумматора 6 - в регистр 4,Переменный сдвиг кода в сторону младших разрядов осуществляется 45 коммутатором 3. Код регистра 4 в нечетных тактах поступает на вход сумматора 6 со сдвигом с, а в четных - со сдвигом с. Коммутатор 3 управляется выходом блока синхрони зации, работающим по модулю два.После вычисления и значений функции с блока 2 памяти в регистры 4 и 5 поступают очередные контрольные значения. 55Таким образом, каждым тактом блока 1 синхронизации на выходе сумматора 6 формируется текущее значение 43 2функции у , а в регистре 4 - предыдущее значение уТеорема Лагранжа о среднем значении для функции у= зхпх как диффе-ренцируемая в промежутке аргумента (х ,х) функции (у, у, ) представляется в виде где х- х - приращение аргумента (шаг вычисления по аргументу),рад.Решением (2) является функция соз х причем с высокой точностьюх+ хп-чх = , т.е. Функция косинуса отстает от синуса на 1/2 такта.Следовательно, регистр 9 значение уппередает на вход цифроаналогового преобразователя 10 с задержкой на 1/2 такта, так как синхронизирующий импульс на его входе отстает относительно импульса на входах регистров 4 и 5 на 1/2 такта. Шаг вычисления по аргументу для данного генератора " постоянная величина и его обратная величина обозначается Эту постоянную можно представить ввиде соз х Ко 2 (увПриращение функции у - у ,вычисляется сумматором 7, цифровой код на его выходе поступает на вход цифро" аналогового преобразователя 11 с умножением на 2 (Р - число сдвига коРда в сторону старших разрядов). Для формирования функции косинуса с единичной амплитудой достаточно, чтобы усилитель, входящий в состав цифроаналогового преобразователя 11, имел коэффициент передачи по напряжению равный Ко.Приведем пример выполнения. Пусть шаг вычисления принят равным О, 1, что соответствует р / 1800 = = 0,001745329 рад, По формуле (3) К = 572,95787, значение К содержит 2 = 512.1170443 Составитель А. Зоринедактор М. Келемеш Техред С.Йовжий Корректор М. Демчик 704/45 Тираж 710 ВНИИПИ Государств е ного комитета С по делам изобретсний и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб, ка ПодписноеР 4/ ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 фи 3Из выражения (4) К = 1,1190583, с учетом последних выражение (5) принимает расчетный вид со зх = 1, 1190583 2 (у о - уо 4Значение функции синуса при,аргуо оментах 29,9 и 30 соответственноравны у 1 = Оф 4984877, уп = 0,5созх=0,8664841, Агссоз 0,8664841=29,9474т.е.вычисленное значение с высокойточностью соответствует серединепромежутка 29,9. и 30 ф,. Объем блока 2 постоянной памятипри числе контрольных значений,4равном 2-45, ц числе разрядов в регистрах, равном 16, при шаге вычисления 0,1 составляет 2 х 45 х 16- 1,44 к бит.Таким образом, предлагаемыйгенератор гармонических функцийпозволяет формировать одновременно: синусоидальное и косинусоидальноенапряжение. Сформированные функции 1 О жестко связаны по фазе, что существенно, кроме того, значения функциивычисляются каждым тактом блока 1синхронизации, что позволяет иметьмаксимальную скорость (частоту)воспроизведения функций.