Цифро-аналоговый функциональный преобразователь

(11) 436437 Союз Советских Социалистимеских Республик(22) Заявлено 22,03.72 (21) 1762101/26-9 51) М. Кл. Н 031 13/О заявкирисоединен осударствеиныи комит Совета Министров ССС па делам изобретении и открытий(32) ПриоритетОпубликовано 15.07.74. БюллетеньДата опубликования описания 19.12.74 53) УДК 681.325(088,8 2) Авторы изобретени Н, ЕвлахАЛЬНЫЙ гера, выходы которого подключены квходам первого и второго ключа, выхследних через первую схему ИЛИчены к одному входу генератора пилного напряжения, другой вход которогпреобразователь код-напряжениечен к выходу табличного запоминающройства и одному входу сумматора, агенератора пилообразного напряжени0 третий ключ, запоминающее устройствобразователь напряжение-код соедвторым входом сумматора; первый выхлизатора кода соединен со знаковымвыходного регистра, а второй выход5 чен ко вторым входам первого и четключей и через инвертор - ко вторымвторого и пятого ключей, первые вховертого и пятого ключей соединеныдом преобразователя код-временной0 вал, а выходы этих ключей черезсхему ИЛИ соединены с управляющдом пятого ключа.На чертеже приведена блок-схемагаемого устройства.5 Предлагаемый преобразователь совходной регистр 1, анализатор 2 количное запоминающее устройство 3, пзователь 4 код-временной интервалзадержки 5 и 6, триггер 7, инвертор 80 9 - 12, схемы ИЛИ 13 и 14, преоб ладержит да, таб- реобра, линии , ключи разоваИзобретение относится к области вычислительной техники и автоматики и может найти широкое применение для вычисления различных функций (например, синусов, косинусов), а также в автоматизированных системах стабилизации объектов.Известны цифро-аналоговые функциональные преобразователи, содержащие выходной регистр и входной регистр, к выходу которого подключены анализатор кода и табличное запоминающее устройство,Однако известные устройства имеют большое количество элементов, из которых состоит табличное запоминающее устройство. Например, для обеспечения вычисления синусной функции с точностью 0,5 необходимо записать в табличном запоминающем устройстве 43200 значений функции.С целью уменьшения числа запоминающих элементов табличного запоминающего устройства и расширения области применения преобразователя в него введены преобразователь код-временной интервал, линии задержки, триггер, инвертор, ключи, схемы ИЛИ, запоминающее устройство, преобразователь код-напряжение, сумматор и генератор пилообразного напряжения, причем выходы младших разрядов входного регистра через преобразователь код-временной интервал и линии задержки соединены со входами тригодним оды поп одклю- ообразо через подклюего уствыход я через о и преинен со од анавходом подклювертого входам ды четс выхо- интервторую им вхо10 15 20 25 30 Ц - Д 1 е экв 35 40 50 55 60 65 тель 15 код - напряжение (ПКН), управляемый генератор 16 пилообразного напряжения (УГПН), ключ 17, запоминающее устройство 18, преобразователь 19 напряжениекод (ПНК), сумматор 20 и выходной регистр 21,В предлагаемом устройстве выход входного регистра 1 (старшие и младшие разряды) подсоединен к анализатору кода 2, выходы старших разрядов кода угла соединены с табличным запоминающим устройством 3 функции угла, например з 1 па, а выходы младших разрядов соединены со входами преобразователя 4 код-временной интервал. Выходы табличного запоминающего устройства 3 подключены ко входам сумматора 20 и преобразователя 15 код - напряжение. Выходы старших и младших разрядов сумматора 20 подключены к входам выходного регистра 21, вход знакового разряда которого соединен со знаковым выходом анализатора 2 кода.Выходы 4 преобразователя код-временной интервал через ключи 11, 12 и схему ИЛИ 14 подключены к управляющему входу ключа 17. Кроме того, выходы преобразователя 4 код-временной интервал через линии задержки 5 и 6 подключены к входам триггера 7. Выходы последнего через ключи 9, 10 и схему ИЛИ 13 подключены к управляющему генератору 16 пилообразного напряжения (УГПН), а другой его вход соединен с выходом преобразователя 15 код-напряжение (ПКН). Выход УГПН 16 через ключ 17 соединен с запоминающим устройством 18, выход которого через преобразователь 19 напряжение-код соединен со входом сумматора 20. Управляющие входы ключей 9 и 11 соединены непосредственно, а ключей 10 и 12 через инвертор 8 - с выходом анализатора 2 кода углов в пределах 0 - 90, 180 в 2,Преобразование кода угла в код синуса угла происходит следующим образом. Значения других функций могут быть получены изменением табличных значений в табличном запоминающем устройстве 3 и выделением других характерных точек в анализаторе 2 кода, таких как экстремумы и нулевые значения функции,Во входной регистр 1 записывается значение кода угла. С выхода регистра параллельный код старших разрядов поступает на вход табличного запоминающего устройства 3, в котором осуществляется преобразование старших разрядов кода угла в код функции угла (код угла а преобразовывается в код з 1 п а). С выхода запоминающего устройства параллельный код функции угла поступает на вход сумматора 20. Параллельный код младших разрядов угла с выхода входного регистра 1 поступает на вход преобразователя код-временной интервал, на выходе которого формируются два импульса: первый, соответствующий началу работы каждого цикла преобразования (опорный), второй формируется через интервал времени, про 4порциональный младшим разрядам кода угла (интервальный) .Опорный и интервальный импульсы через линии задержки 5, 6 малой величины (не более 2 мксек) поступают на входы триггера 7. С выходов последнего снимаются напряжения, которые управляют длительностью пилообразного напряжения, вырабатываемого в управляемом генераторе 16 пилообразного напряжения, Напряжение с первого плеча триггера управляет длительностью УГПН 16 при преобразовании кодов углов в пределах 0 - 90, 180 в 2; напряжение со второго плеча при преобразовании кодов углов в пределах 90 - 180, 270 - 360.Рассмотрим работу преобразователя при преобразовании кодов углов от 0 до 90.Напряжение с первого выхода триггера 7 через открытый ключ 9 и схему ИЛИ 13 поступает на вход УГПН 16. На другой вход УГПН 16 поступает напряжение с выхода ПКН 15, которое изменяет постоянную времени генератора УГПН 16 обратно пропорционально значению кода функции угла, полученному на выходе табличного запоминающего устройства 3. Интервальный импульс с выхода преобразователя код-временной интервал проходит через открытый ключ 11, схему ИЛИ 14 и открывает ключ 1. На вход запоминающего устройства 18 проходит с УГПН 16 напряжение, соответствующее зна- чению где У - напряжение на выходе УГПН 16;Е - напряжение питания УГПН 16;тэкв - эквивалентная постоянная времениУГПН 16, пропорциональная кодуфункции угла, получаемому в табличном запоминающем устройстве 3;1 - длительность рабочего хода пилообразного напряжения, пропорциональная младшим разрядам кодаугла,Таким образом, в запоминающем устройстве 18 напряжение станет пропорциональнымфункции угла в пределах между значениямифункции, вырабатываемыми в табличном запоминающем устройстве 3, Опорный и интервальный импульсы поступают на запуск триггера через линии задержки 5 и 6, чтобы обеспечить возможность перезаряда запоминающего устройства 18 в момент открыванияключа 17.Ключи 9 и 11 открываются напряжением,поступающим с анализатора кода. Проходячерез инвертор 8, это напряжение закрываетключи 10 и 12. При преобразовании кодовуглов в пределах 90 - 180 и 270 - 360 ключи9 и 11 закрываются, а ключи 10 и 12 открываются, Напряжение с выхода запоминающего устройства 18 преобразуется в код в преобразователе 19 напряжение - код, с выхоКорректор Т, Хворова Редактор Т. Морозова Заказ 3434/14 Изд.1839 Тираж 811 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, 5 К, Раушская наб., д. 45Типография, пр. Сапунова, 2 да которого параллельный код поступает на другой вход сумматора 20, где суммируется с кодовым значением функции, соответствующим старшим разрядам кода угла. С выхода сумматора 20 параллельный код функции угла поступает в выходной регистр 21, а в его знаковый разряд поступает сигнал с анализатора 2 кода.Время, необходимое на преобразование, определяется временем работы УГПН 16 при преобразовании наибольшего значения младших разрядов кода угла.Преобразование кодов углов в пределах от 90 до 180 осуществляется аналогично вышеописанному с той лишь разницей, что при этом в табличном запоминающем устройстве 3 старшим разрядам кода угла соответствует первое последующее дискретное значение функции и открываются ключи 10 и 12, т. е. для управления длительного пилообразного напряжения УГПН 16 используется напряжение с другого плеча триггера 7, и ключ 17 открывается не интервальным импульсом, а опорным. Цифро-аналоговый функциональный преобразователь, содержащий входной регистр, к выходу которого подключены анализатор кода и табличное запоминающее устройство, выходной регистр, отличающийся тем, что, с целью уменьшения числа запоминающих элементов табличного запоминающего устройства и расширения области применения преобразователя, в него введены преобразователь код - временной интервал, линии задержки, триггер, инвертор, ключи, схемы ИЛИ, запоминающее устройство, преобразователь код - напряжение, сумматор и генератор пилообразного напряжения, причем выходы младших разрядов входного регистра 10 через преобразователь код - временной интервал и линии задержки соединены со входами триггера, выходы которого подключены к одним входам первого и второго ключа, выходы последних через первую схему ИЛИ 15 подключены и одному входу генератора пилообразного напряжения, другой вход которого через преобразователь код - напряжение подключен к выходу табличного запоминающего устройства и одному входу сумма тора, а выход генератора пилообразного напряжения через третий ключ, запоминающее устройство и преобразователь напряжение - код соединен со вторым входом сумматора; первый выход анализатора кода соединен со 25 знаковым входом выходного регистра, а второй выход подключен ко вторым входам первого и четвертого ключей и через инвертор - ко вторым входам второго и пятого ключей, первые входы четвертого и пятого ключей со единены с выходом преобразователя код -временной интервал, а выходы этих ключей через вторую схему ИЛИ соединены с управляющим входом пятого ключа.