Генератор функций

н Р не цяфу ао иа уОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕДЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 24,1077 21) 2535915/18-24с присоединением заявки Но -(51)М. Кл.2 6 06 С 7/26 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения В. Д. Циделко и Ю, Г. Туманов гКиевский ордена Ленина политехнический институтим." 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(54) ГЕНЕРАТОР ФУНКЦИИ Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано, в частности при экспериментальном исследовании динамических характеристик систем автоматического контроля и управления.Известен генератор функций 1, содержащий основной интегратор, компаратор, нуль-орган, блок управле- ,ния, источник опорного напряжения, переключатель полярности, сумматоры и функциональные ячейки.Недостатками такого генеРатоРа яв ляются ограниченность класса генери 15руемых функций и сложность настройки.Известен генератор функций 2 сбдержащий генератор импульсов, управляемый делитель частоты блок памяти, реверсивный распределитель,триггеры, счетчики, элементы И и ИЛИ, филЬтр и пороговую схему.Недостатком генератора являетсяограниченность класса генерируемыхфункций.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является генератор функций 3, содержащий источник опорного напряжения, цифроаналоговые преобразователи (ЦАП), блокуправления, соединенный выходами суправляющими входами переключателя/полярности, счетчик, подключенный выходом к входу блока памяти, выходыкоторого соединены соответственно сцифровыми входами первого и второгоЦАП, подключенных выходами к входамсумматора, соединенного выходом с вы-ходом генератора функций. Выход счетчика, накапливающего код аргумента,псдключен также к цифровому входутретьего ЦАП, соединенного аналого-вым входом через переключатель полярности с выходом источника опорногонапряжения и подключенного выходомчерез масштабный усилитель к аналоговому входу первого ЦАП. Входы блокауправления подключены к выходам блока памяти.Недостаточная точность работы такого генератора обусловлена равномерньхч характером разбиения генерируемыхфункций на подинтервалы аппроксимации.,Целью изобретения является повышение точности генерирования функций.Поставленная цель достигается тем,что в генератор функций, содержащий"источник опорного напряжения, ЦАП,блок управления, соединенный выходами с управляющими входами переключателя полярности, счетчик, подключенный выходом к входу блока памяти,выходы"которого соединены соответственно с цифровыми входами первогои второго ЦАП, йодклвченных выходамик входам сумматора, соединенного выходом с выходом генератора функций дополнительно введены интегратор,компара-" тор," нуль-орган и сумматор, подключенный восходом к аналоговому входупервого ЦАП и соединенный первым" "входомс выходом интегратора, аналоговым входом второго ЦАП, входом нуль органа"и"первым"входом компаратора, 15второй вход которого подключен к выходуисточника опорного напряжения ивторому вхоцу дополнительного сумматора. Выход третьего ЦАП, соединенного цифровым входом с соответствующим 20выхсдом блока памяти, подключен к" "сйгналь" йому входупереключателя полярности, выход которого соединен свходом интегратора. Вход счетчикаподключен к соответствующему выходу 25блока управления, соединенного входа"йи свыходами компаратора и нуль-органа.На чертеже дана функциональнаясхема генератора функций. 30Генератор содержит блок управления 1, входы которого соединены с выходами компаратора 2 и нуль-органа3, а выходы подключены к управляющим. входам переключателя полярности 4 ивходу счетчика 5, соединенного выходом с входом блока памяти б, Выходыблока памяти б подключены к цифровым.входам первого 7, второго 8 и третьего 9 ЦАП, Выходы ЦАП 7 и 8 соединеныс входами сумматора 10, а выход ЦАП 409 - сигнальным входом переключателяполярности 4 выход коТорого через интегратор 11 соединен с входом нуль-ор.гана 3 аналоговым входом ЦАП 8 и первыми входами компаратора 2 и дополнительного сумматора 12, подключенноговыходом к аналоговому входу ЦАП 7. Выход источника опорного напряжения 13соединен со вторыми входами компаратора 2 и сумматора 12. 50Генератор функций работает следующим обра зсм,В начальный момент времени управлякфйм сигналом блока 1 переключательполярности 4 включен в режимпрямойпередачи (без инвйртирования 7 выходного напряжения преобразователя 9 навход интегратора 11, Интегратор 11интегрирует это напряжение до тех пор,пока напряжение на его выходе не достигнет уровня срабаФывания компара- б 0тора 2, определяемого величйной выходного сигйала источника опорногонапряжения 13. В момент времени, соответствующий равенству выходного напряжения интегратора 1 1 напряженио 65 источника 13, срабатывает компаратор 2, который подает сигнал на вход блока управления 1, По этому сигналу блок управления 1 переключает переключатель 4 в режим инверсной передачи напряжения преобразователя 9 на вход интегратора 11, и напряжение на выходе интегратора 11 начинает уменьшаться. Когда оно уменьшится до нуля, срабатывает нуль-орган 3, по выходнсму сигналу которого блок управления 1 снова переводит переключатель полярности 4 в режим прямой передачи выходного напряжения преобразователя 9. Таким образом, выходное напряжение интегратора 11 во времени представляет собой периодические треугольники функций, Поскольку на сумматоре 12 осуществляется вычитание из опорного напряжения .источника 13 выходного напряжения интегратора 11, то напряжение на выходе сумматора 12 также изменяетсяпотреугольному закону, но смещеннсму на половину периода относительно напряжения на выходе интегратора 11.Выходные напряжения интегратора 11 и сумматора 12 масштабируются ЦАП 8 и 7 соответственно и суммируются сумматором 10, выходное напряжение которого яВляется выходным напряжением генератора.В моменты переключения направления интегрировайия интегратора 11 изменяется состояние счетчика 5, выходной код которого управляет через блок памяти б работой ЦАП 7-9.ЦАП 7 и 8 определяют амплитуду треугольных функций, поступающих на сумматор 10, а ЦАП 9 - скорость изменения выходного напряжения интегратора 11.Таким образом, на выходе генератора образуется кУсочно-линейная функция с произвольным расположением точек перегиба, т, е. узлов аппроксимации, Регулировка расположения узлов и регулировка значений функций в узлах аппроксимации осуществляются изменением содержимого ячеек блока памяти б. При этом регулировка значений функций в отдельных узлах осуществляется независимо друг от друга и независимо от регулировки расположения узлов аппроксимации. Формирование функции с произвольным расположением узлов аппроксимации позволяет повысить точность генерирования функций.Формирование энакопеременных функций в генератОре может быть осуществлено, в частности, введением дополнительной связи выхода источника опорного напряжения 13 с входом сумматора 10.Формула изобретенияГенератор функций, содержащий игточникопорного напряжения, цифро726542 оставител ехред М,П ор П. Утехи эдписно Тираж 751осударственноголам изобретенийва Ж, Раушск комитета СССРи открытий ая наб., д, 4 ЦНИИПИ Гпо де-113035, Моск од, ул, Проектная, 4 аналоговые преобразователи, блок уйравленйя, соединенный выходами с управляющими входами переключателя полярности, счетчик, подключенный выходом к входу блока памяти, выходыкоторого соединены соответственно с 5цифровыми входами первого и второгоцифроаналоговых преобразователей,подключенных выходами к входам сумматора, соединенного выходом с выходом генератора функций, о т л и "ч а ю щ и й с я тем, что, с целью,повышения точности генерирования функций, в генератор дополнительно введены интегратор, компаратор, нуль-орган и сумматор, подключенный выходомк аналоговому входу первого цифроаналогового преобразователя и соединенный первым входом с выходом интегратора, аналоговым входом второгоцифроаналогового преобразователя,входом нуль-органа и первым входомкомпаратора, второй вход которогоподключен к выходу истоЧника опорного иллан ППП "Патент , г. Уж напряжения и второму входу дополнительного сумматора, а выход третьегоцифроаналогового преобразователя,соединенного циФровым входом с соответствующим выходом блока памяти,подключен к сигнальному входу переключателя полярности, выход которогосоединен с входом интегратора, причем вход счетчика подключен к соответствующему выходу блока управления,соединенного входами с выходами компаратора и нуль-органа,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо, заявке 9 2317837/24,кл. С 06 С 7/20, 1976.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2490341/24,кл. С 06 С 7/26, 27,04,77,3. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 572815, кл. С 06 С 7/26,1976 (прототип). Казинов Корректор Я.Веселовск