Генератор функций

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 119) 111) 3151) 0 06 0 7/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СВИДЕТЕЛЬСТВУ ТОРСК ЩфД+те а9 Трудового Красическнй инсти- икидзе йттельство СССР/26 1979 о ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССпо делАм изоБРетений и ОтнРыт(71) Сибирский орденаного Знамени металлуртут имени Серго Орджо(прототип),(54)(57) ГЕНЕРАТОР ФУНКЦИЙ, содержащий блок делителей напряжения,инвертор, операционный усилитель,выход которого является выходом генератора функций, интегрирующий конденсатор, включенный между входоми выходом операционного усилителя,элемент компенсации входного тока,подключенный к входу операционногоусилителя, и пороговых элементов,входы которых соединены с выходомоперационного усилителя, задающийтриггер, переключатель, масштабныйрезистор, включенный между выходом инвертора и входом операционногоусилителя, соединенного с первымвыходом переключателя, второй выход которого подключен к входуинвертора, а выход блока делителей напряжения подключен к входупереключателя, управляющий вход которого подключен к прямому выходузадающего триггера, первый и второвходы которого подключены соответсвенно к инверсному выходу и-го поргового элемента и прямому выходу(и)-го порогового элемента, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью его упрощения в него введены(и) элементов ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены с соответствующимивходами блока делителей напряженияпервый и второй входы (и) элеиентов ИЛИ-НЕ соединены соответственнс инверсными выходами (и) пороговых элементов и прямыми выходамипороговых элементов с второго по(п), инверсный выход первого ипрямой выход (и)-го пороговыхэлементов соединены с соответствующими входами блока делителей напряжения.Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для аппроксимации симметричной функции времени.Изнестен генератор функций, содержащий блок делителей напряжения, иннертор, элемент ИЛИ, интегрирующий усилитель, элемент компенсации, входного тока, и задающих триггеров и и пороговых элементов .1) . 30 20 65 Недостаток этого генератораконструктивная сложность при форми-ровании симметричных функций времени, заключающаяся н отдельно.: формировании возрастающих и убываю 1;их участкон кривой.Наиболее близким к предлагаемому является генератор функций, содержащий блок делителей напряжения,иннертор, элемент ИЛИ, первый вход которого является входом запуска генератора, операционный усилитель, выход которого является выходомгенератора, интегрирующий конденсатор, включенный между входом и выходом операционного усилителя, элемент компенсации входного тока, подключенный к входу операционного усилителя, и задающих триггеров,выходы которых, кроме выхода и-го задающего триггера, соединены с соот ветствующими входами блока делителей напряжения, пороговых элементов,входы которых соединены с выходом операционного усилителя, перный и второй входы первого задающего тригге ра соединены, соответственно, с выходом элемента ИЛИ и с инверсным выходом первого порогоного элемента, дополнительно содержит (и) дополнительных элементов ИЛИ, (и) эле ментов НЕ, (и+1)-й пороговый элемент, (и 11)-й задающий триггер, переключатель и входной резистор, включенный между выходом иннертора и входом операционного усилителя, вы ход блока делитилей напряжениясоединен с подвижным контактом пере- ключа".еля,управляющий вход которого подключен к выходу (и+1)-го задающего триггера, а первый и второй неподвижные контакты, соответственно, к нходу операционного усилителя и к входу инвертора, первый и второй входы каждого 1-го дополнительного элемента ИЛИ соединены соответственно с инверсным выходом -го порогового элемента и с прямым выходом (111)-го порогового элемента, выход каждого -гс дополнительного элемента ИЛИ подключен к перному и через соответствующий элемент НЕ к , 60 второму входу (и+1)-го задающего триггера, прямой выход первого поро. гоного элемента соединен с вторым входом основчого элемента ИЛИ, первый и второй входы и-го задающе 1 о триггера соединены соответственнос инверсным и прямым выходами(и)-го порогового элемента, первыйи второй входы (и+1) задающего триггера соединены с инверсным выходоми-го порогового элемента и прямымныходом (и+1)-го порогового элемента, выход и-го задающего тригГерасоединен с соответствующим входомблока делителей напряжения.Недостаток данного генераторазаключается в его сложности, так какдля формирования каждого линейногоучастка он должен иметь отдельныезадающие триггеры и элементы НЕ.Цель изобретения - упрощение конструкции генератора,Поставленная цель достигаетсятем, что в генератор функций, содержащий блок делителей напряжения, инвертор, операционный уСилитель, выход которого является выходом генератора, интегрирующий конденсатор,включенный между Входом и выходомоперационного усилителя, элементкомпенсации входного тока, подключенный к входу операционного усилителя, и пороговых элементов, нходыкоторых соединены с выходом операционного усилителя, задающий триггер, переключатель и масштабный резистор, включенный между выходоминвертора и входом операционногоусилителя, соединенного с первымвыходом переключателя, второй выход которого подключен к нходуинвертора, а выход блока делителейнапряжения соединен с входом переключателя, управляющий вход которого подключен к прямому выходузадающего триггера, первый и второйвходы которого подключены соответственно к инверсному выходу и-гопорогового элемента и прямому выходу(и-го порогоного элемента, введены (и) элементов ИЛИ-НЕ, выходыкоторых соединены с соответствующими входами блока делителей напряжения, первый и второй входы (и)элементов ИЛИ-НЕ соединены соответственно с инверсными ныходами (и)пороговых элементов и с прямыми выходами пороговых элементов с второго по (и), инверсный выход первого и прямой выход (и)-го пороговыхэлементов соединены с соответствующими входами блока делителей напряжения,На фиг, 1 представлена блок-схемагенератора; на фиг, 2 - временныедиаграммы, поясняющие его работу.Генератор функций содержит блок1 делителей напряжения, инвертор 2,операционный усилитель 3, интегрирующий конденсатор 4, элемент 5 компенсации входного тока, масштабныйрезистор б, переключатель 7, и пороговых элементов 8, ,8 и, (и)элемента ИЛИ-НЕ 99 , задающий триггер 10,Генератор работает следующим образом,В исходном состоянии на прямыхвыходах пороговых элементов 818,5появляются нулевые потенциалы, ана инверсных - положительные потенциалы, соответствующие логическойединице, на выходах элементов ИЛИ-НЕ91 9 Знулевой потенциал, на 10выходе задающего триггера 10 положительный потенциал, соответствующийлогической единице. Положительноенапряжение на выходе порогового элемента 81, уменьшенное в блоке 1 делителей напряжения в соответствии стребуемой крутизной формируемой функции, через переключатель 7 поступает на вход инвертора 2 и далеечерез масштабный резистор б на входоперационного усилителя 3. На выходе генератора появляется положительное нарастающее во времени напряжение, поступающее на входы пороговых элементов 88с регулируемыми порогами срабатывания, С помощью пороговых элементов 88 пустанавливается размах линейных участков воспроизводимой кривой,При достижении напряжением на выходе операционного усилителя 3 уровня порога срабатывания первого порогового элемента 8 (точка Б, фиг.2 д)на его инверсном выходе вырабатывается импульс отрицательного перепада(фиг.2 Ь), на выходе элемента ИЛИ-НЕ9 появляется положительный потенциал,соответствующий логической единице(фиг, 2 В). На этом заканчиваетсяформирование первого линейногоучастка 1 5 воспроизводимой кривой 40(фиг, 2 а) и начинается формированиевторого участка кривой Б В . При достижении выходным напряжением операционного усилителя 3 порога срабатывания второго порсгового элемента 8, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 91появляется "0" (фиг. 2 Б), а на вылем(фиг, 27). На этом заканчиваетсяформиРование втоРого участка КРИвой Б Ь . Восходящий участок ВГ формируется аналогично,При достижении выходным напряжением операционного усилителя 3 по.рога срабатывания и-го порогового элемента 8 п (для примера п=5) по.Роговый элемент 8 л срабатывает(фиг, 2, и отрицательным перепадом импульса опрокидывает триггер10, управляющий переключателем 7,При этом выход блока 1 делителейнапряжения подключается к входу операционного усилителя 3. На этомзаканчивается формирование восходящего участка ГП (фиг.20). На выходе операционного усилителя 3 формируется спадающее напряжение, крутизна которого равна крутизне последнего восходящего участкаГД(фиг.2 а )воспроизводимой кривой, так какопределяется напряжением, поступающим с прямого выхода пороговогоэлемента 8 п. через соответствующийделитель напряжения блока 1. Придостижении выходным напряжением операционного усилителя 3 порога срабатывания порогового элемента 8, по-гроговый элемент 8 п.7 возвращаетсяв исходное состояние, при этом наего прямом выходе появляется "0",а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 91, 3 -"1" (фиг, 2, ). При этом начинается формирование второго спадающегоучастка Г В воспроизводимой кривой(фиг, 2 а). Участки ГЬ и 8 Б формируются аналогично участку ДГ ,Придостижении выходным напряжениемоперационного усилителя 3 порогасрабатывания элемента 8, последний срабатывает (точками, фиг. 2 а)и опрокидывает триггер 10, устанавливающий переключатель 7 в положение, соответствующее подключению выхода блока 1 к входу инвертора 2(фиг2 Р,), благодаря чему на выходе генератора начинает формиро -ваться нарастающее напряжение, Далее цикл генерации воспроизводимойфункции повторяется,Использование предлагаемого генератора позволяет уменьшить количество элементов, участвующих в формировании линейных участков, на2 и 4, например, для формирования4-х линейных участков (п=5) в прототипе необходимо 2 элемента ИЛИ,2элемента НЕ и 4 задающих триггера,а в предлагаемом устройстве необходимо 2 элемента ИЛИ-НЕ. Таким образом предлагаемый генератор являетсяпростым по конструкции и надежным рэксплуатации.1078443ВНИИПК Закаэ 965/43 ТИРаж 699 Подписное Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул.Проектная, 4