Функциональный генератор

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЗЬСТВУ 11,798893(22) Заявлено 1 б 0379 (21) 273 б 733/18-24с присоединением заявки йо(51)М. Кл. 0 06 С 7/26 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открыти й(72) Авторы изобретени Ю, В. Ерофеев, А. Г. Кашин, Г. Н. Полященко, В.М. Тарасов, А.Ф. Ус и И.С. Шандрин 1) Заявител пытно-конструкторское бюро "Теплоавтомат" 54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР генератораи сложностии.к преный г о Недостаток этого ниженная надежность структивной реализаНаиболее близким является функционал длагаемомуенератор,Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, в частности, для фордирования аналоговых управляющих сигналов в системах управления технологическими процессаьи .Известен функциональный генератор, содержащий генератор импульсов, регистр сдвига, реверсивный счетчик, блок памяти, блок сравнения кодов реверсивный распределитель, дешифратор, триггер, элемент И и преобразователь код-аналог 11 .Недостаток генератора - пониженная надежность и ограниченный класс воспроизводимых функций.Известен также функциональный генератор, содержащий генератор импульсов, блок управления и синхронизации, умножитель, управляемый усилитель частоты, счетчики, блок памяти, реверсивный счетчик, блок сравнения кодов и преобразователь код-аналолог 2 . содержащий генератор импульсов, счетчик, подключенный кодовым выходомк входу блока памяти, соединенногопервым выходом с первым входом блокавычитания, подключенного выходом знака разности к знаковому входу реверсивного счетчика, счетный вход которого соединен с выходом управляемогоделителя частоты, а кодовый выходс вторым входом блока вычитания ис входом выходного преобразователякод-аналог, причем выход обнуленияблока вычитания подключен к входустробирования управляемого делителя 15 частоты, счетному входу счетчика ик первому входу элемента И, соединенного вторым входом с выходом генератора импульсов, а выходом - со,счетным входом управляемого делите ля частоты, подключенного управляющим входом к выходу кода модуля разности блока вычитаниями.Недостаток - пониженная точностьи ограниченный класс генерируемых 25 функций.Цель изобретения - повышение точности и расширение класса генерируемых функций.Поставленная цель достигается тем, 30 что в функциональный генератор, содержащий генератор импульсов, счетчик, подключенный кодовым выходом к входу блокапамяти, соединенного первым выходом,с первым входом блока вычитания, подключенного выходом знака разности к знаковому входу реверсивного счетчика, счетный вход которого соединен с выходом управляе" мого делителя частоты, а кодовый выход - с вторым входом блока вычитания и с входом выходного преобразователя код-аналог, дополнительно введевы дешифратор и умножитель, подключенный первым входом к выходу генератора импульсов и к счетному входу счетчика установочный вход которогосоединен со вторым выходом блокапамяти, входом дешифратора и с управляющим входом управляемого делителя частоты, подключенного счетным входом к выходу умножителя, соединенноговторым входом с выходом кода модуляразности блока вычитания, причемустановочный вход и вход управленияустановкой кода реверсивного счетчикаподключены, соответственно, к первому выходу блока памяти и к выходу дешифратора.На чертеже изображена блок-схема функционального генератора.Функциональный генератор содержит блок 1 памяти, подключенный первым выходом к первому входу блока 2 вычитания и к установочному входу реверсивного счетчика 3, Второй выход блока 1 памяти соединен с управляющим входом управляемого делителя 4 частоты, входом дешифратора 5 и с установочным входом счетчика б, который подключен кодовым выходом к входу блока 1 памяти, а счетным входом к выходу генератора 7 импульсов и к первому входу умножителя 8. Умножитель 8 соединен вторым входомс выходом кода модуля разности блока 2 вычитания, а выходом - со счетным входом управляемого делителя 4 частоты, подключенного выходом к счетному входу реверсивного счетчика 3, который соединен знаковым входом с выходом знака разности блока 2 вычитания, входом управления установкой кода - с выходом дешифратора 5, акодовым выходом - с входом выходногопреобразователя 9 код-аналог и с вторым входом блока 2 вычитания.Функциональный генератор реализу-.ет метод кусочно-линейной аппроксимации, причем устройство формирует на своем выходе линейно-изменяющиеся на каждом участке аппроксимации сигналы, скорость изменения которых прямо пропорциональна углам наклона отрезков прямых, заменяющих соответствующие участки аппроксимируемойкривой. В ячейках блока 1 памяти хранятся двоичные коды значений амплитуд А и длительностей интервалов времени Ьс;с - с, для последо45 0 5 0 45 му сигналу на первом и втором выходах блока 1 памяти формируются коды значений А и с, поступающие на блок 2 вычитания и делитель 4, соответственно. Блок 2 вычитания вычисляет Ь.А =А- А и :нак наклона для второго участка генерируемой функции. При поступлении импульсов от генератора 7 через умножитель 8 и делитель 4 на счетный вход счетчика 3, код которого возрастает на величину д А за времяь 1 . Следовательно, значение выходного сигнала преобразователя 9 код-аналог в момент времени с равно А. За счет изменения частоты генератора 7 можно в широких пределах изменять время реализации функции А(с).В случае необходимости мгновенного изменения амплитуды функции А(с), например, в момент времени с, дешифратор 5 по коду 6 с = О, выдаваемому с третьей ячейки памяти блока вательно расположенных точек аппроксимации генерируемой функции А (с).В начальный момент времени 10работы устройства счетчик б на своем кодовом выходе формирует сигналсчитывания информации из первойячейки блока 1 памяти. По этомусигналу двоичный код амплитудЫ Ас первого выхода блока 1 памяти подается на первый вход блока 2 вычитания, на второй вход которого в этовремя подают код амплитуды А 0 равныйнулю с кодового выхода реверсивногосчетчика 3. Одновременно с этимдвоичный код длительности интервалавремени й с со второго выхода блока 1 1 памяти подается на управляющийвход делителя 4 частоты, установочный вход счетчика б и на вход дешифратора 5. Блок 2 вычитания вычисляет модуль Л А, =А - А( и знак Я разности, определяющий наклон отрезка прямой первого участка генерируемой кривой. Тактирующие импульсы свыхода генератора 7, частота следования которых может изменяться, поступают на первый вход умножителя 8,на выходе которого формируются импульсы, количество которых прямо пропорционально коду А А , поступающему на второй вход умножителя 8. Коэффициент деления делителя 4 на первомучастке пропорционаленс,. Так какзнак наклона на первом участке положителен, то число, двоичный код которого содержится в реверсивном счетчике 3, возрастает на величину прира щения амплитуды д А, эа время ЬК моменту времени с, на счетныйвход счетчика б поступят импульсы отгенератора 1, количество которых соответствует коду длительности интервала времени Ь , . Соответственносчетчик б сформирует на своем выходе сигнал считывания информации иэвторой ячейки блока 1 памяти. По это798893 Формула изобретения 1, формирует сигнал разрешения наустановку в реверсивном счетчике 3кода А с третьей ячейки памяти блока 1 (который поступает на устаиовочзый вход счетчика 3 с первого выхода блока 1 памяти). При этом выходной сигнал устройства скачком иэменяетея до значения А,формирование последукщих участков Функции происходит аналогичноописанному.Если при Формировании выходногосигнала. появится ошибка, т.е. к моменту временизначение амплитудывыходного сигнала отличается от А,то устройство при формировании следующего участка аппроксимации производит коррекцию ошибки за счет соответствущцего изменения величиныЬ.А = А + - А, в результатечего к моменту времени с амплитуды выходного сигнала соответствуютзначению А+ .Функциональный генератор за счетвведения новых узлов и связей позволяет по сраннению с известным повысить точность и расширить классгенерируемых функций. Функциональный генератор, содержащий генератор импульсов, счетчик, подключенный кодовым выходом к входу блока памяти, соединенного первым ныходом с первым входом блока вычитания, подключенного выходом знака разности к знаковому входу реверсивного счетчика, счетный вход которогосоединен с выходом управляемого делителя частоты, а кодовый выход - с вторым входом блока нычитания и с входом выходного преобразонателя коданалог, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности ирасширения класса генерируемых функций, в Функциональный генератор доо полнительно введены дешифратор и умножитель, подключенный первым входомк выходу генератора импульсов и ксчетному .входу счетчика, установочный вход которого соединен со вторым 13 Выходом блока памяти, нходом дешифратора и с упавляющим входом управляемого делителя частоты, подключенного счетным входом к выходу умножителя, соединенного нторым входом с щ выходом кода модуля разности блокавычитания, причем установочный входи вход управления установкой кода реверсивного счетчика подключены, соответственно, к первому выходу блока 25 пмяти и к выходу дифратора Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 389519, кл. С Об С 7/26, 1971.2. Патент США Р 4064423,НКИ 364-718, опублик, 1977.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2707087/18-24,кл. О 0 б 6 7/26, 1979 (прототип) . Филиал ППП 1 Патент,Г, Ужгород, ул. Проектная, 4