Устройство для формирования напряжения ступенчатой формы

(56) Авторское свидетУ 282759, кл. С 06 САвторское свидетелВ 1105907, кл. С 06 С Сама льство ССС/26, 1976. ство СССР 7/26, 1980 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯНАПРЯЖЕНИЯ СТУПЕНЧАТОЙ ФОРМЫ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано при моделированииимпульсных систем на аналоговых вычислительных машинах для представления дискретных возмущающих сил илиуправляющих воздействий.,Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение класса формируемых устройством функций. Устройство для формирования напряжения ступенчатой формы содержит дифференциатор 1, ключ 2, выпрямительный диод 3, функциональный генератор 4, генератор прямоугольных импульсов 5, элемент ограничения 6, согласующий усилйтель 7, блок выборки-хранения 8, переключатель 9. Достижение цели обеспечено благодаря введению в устройство функционального генератора, генератора прямоугольных импульсов, блока выборки-хранения р переключателя, а также новым связям Между составнымн блоками. Изобретение позволяет повысить ,рр.аыа точность и быстродействие при формироааннн напряжения ступеноатой форыы тр р дискретного преобразования Лапласа по закону изменения известных или неизвестных заранее функций, 3 ил.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при моделировании импульсных систем на аналоговых вычислительных машинах (АВМ) для представления дискретных возмущающих сил или управляющих воздействий.Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение класса форми руемых устройством функций.На фиг.1 представлена блок-схема устройства для формирования напряжения ступенчатой формы; на Фиг.2 - осциллограмма ступенчатой функции 15 предлагаемого устройства, изменяющейся по закону параболы; на фиг.З - представлен график функции, набираемой на Функциональном генераторе, и ее зависимость от машинного времени, 20Устройство содержит дифференциатор 1, ключ 2, выпрямительный диод 3, функциональный генератор 4, генератор 5 прямоугольных импульсов, эле мент 6 ограничения, согласующий уси; литель 7, блок 8 выборки-храненияи переключатель 9, соединенные по приведенной схеме.Устройство работает в двух режи мах. В первом режиме формируется нап- З 0 ряжение ступенчатой формы по закону , изменения неизвестной заранее функции Р(С)На вход устройства подается в виде напряжения неизвестная заранее , функция Г(С). Напряжение с входа уст- З 5 ройства подается на верхний по фиг.1 информационный вход переключателя 9.ФНа управляющий вход 11 переключателя 9 подают напряжение задания режимов работы, при котором входное напряже ние 0 поступает на информационный вход замкнутого ключа 2. Далее происходит формирование напряжения ступенчатой формы по закону изменения неизвестной функции Р(С). Во втором режи ме формируется напряжение ступенчатой Формы по закону изменения функции В(С), заданной аналитически, графически или таблично. Заданная функция 8(С) реализуется на функциональном генераторе 4. Напряжение с выхода функционального генератора 4 подается на нижний по фиг.1 информационный вход переключателя 9 и поступает на информационный вход ключа 2 для формирования напряжения ступенчатой Формы. Переключатель 9 выполняет функции задания режимов работы устройства, Напряжение через ключ 2 поступает на вход согласующего усилителя 7. Управление работой ключа 2 происходит следующим образом. Напряжение с генератора 5 прямоугольных импульсов подается на вход дифференциатора 1, который дифференцирует импульсы генератора 5 прямоугольных импульсов. На выходе дифференциатора 1 появляются инвертированные отрицательной и положительной полярности импульсы, соответствующие по времени переднему и заднему фронтам импульса генератора 5 прямоугольных импульсов. Выпрямительный диод 3 пропускает отрица-. тельные импульсы, соответствующие передним фронтам импульсов генератора 5 прямоугольных импульсов. Элемент 6 ограничения устанавливает амплитуду импульсов дифференциатора 1 на уровне, необходимом для устойчивой работы ключа 2. По переднему фронту импульсов генератора 5 прямоугольных импульсов ключ 2 замыкается, и напряжение поступает на вход согласующего усилителя 7, выход которого соединен с, входом блока 8 выборки- хранения, который запоминает выходное напряжение согласующего усилителя 7. В паузах между передними фронтами импульсов генератора 5 прямоугольных импульсов выходное напряжение блока 8 выборки-хранения не изменяется. Длительность периода дискретизации ступенчатой функции равна периоду Т генерируемого генератором 5 прямоугольных импульсов напряжения и определяется как величина, обратная частоте Е генерируемого напряжения,Т = 1/Е.Число значений дискретизации Н определяется как произведение частоты генерируемого генератором 5 прямоугольных импульсов напряжения на время С генерирования ступенчатой функцииМВ качестве блока 8 выборки-хранения используется типовой интегратор с включением высокоточного конденсатора вместо входного резистора. Начальные условия на блок 8 выборки- хранения в виде напряжения подают равными начальным значениям функции Р(С) или 6(С).Согласующий усилитель 7 необходим для согласования входного сопротивления устройства и низкоомного по переменному току входного сопротивленияЗаказ 3656/46 Тираж 7 Госуда делам и осква, Подписноственного комитета СССобретений и открытий-35, Раушская наб., д. 1 ИИП 1303 город, ул, Проектная, 4 полиграфическое предприяти роизводст 3 14 блока 8 выборки-хранения. Согласующий усилитель 7 может быть использован также для задания масштаба напряжения формируемой ступенчатой функции, На выходе устройства формируется напряжение О ступенчатой формы дискретного преобразования Лапласа, изменяющееся по закону в зависимости от режима работы как известных 9(й), так и неизвестных Г заранее функций. В качестве ключа 2 и переключателя 9 могут быть использованы реле или электронные ключи. Дифференциатор 1, функциональный генератор 4, элемент 6 ограничения, согласующий усилитель 7 - типовые узлы АВМ. формула изобретенияУстройство для формирования напряжения ступенчатой формы, содержащее дифференциатор, выпрямительный диод и последовательно соединенные ключ и1 согласующий усилитель, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения класса формируемых функций, в него введены функциональный генератор, генератор прямоугольных импульсов, блок выборки-хранения и переключатель, один из информационных входов которо 10 го является входом устройства, Другойинформационный вход соединен с выходом функционального генератора, управляющий вход является входом задания режимов работы устройства, а вы ход подключен к информационному входуключа, управляющий вход которого через выпрямнтельный диод подключен к выходу дифференциатора, соединенного входом с выходом генератора прямо угольных импульсов, выход согласующе"го усилителя подключен к входу блока выборки-хранения, выход которого является выходом устройства.