Устройство для генерирования функций

(51) С СОРЫТИЙ ОПИСА БРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТ АВТОРСКОМУ(56) 1. Авторское свидетельство СССВ 466499, кл. С 06 Р 1/02, 1973,2. Авторское свидетельство СССРУ 376780, кл, С 06 С 7/28, 1971.3. Авторское свидетельство СССРВ 235572, кл, С 06 С 7/26, 1968(нрототип). ЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАодержащее генераторимпульсов, подключенвходам блоков формироеских составляющих ряые выходы которых сое(54)(57) УСТРОНИЯ ФУНКЦИЙ,прямоугольныхный выходом квания гармоничда Фурье, перв ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ЯО 11506 динены с соответствующими входами сумматора, подключенного выходом к выходу устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, дополнительные входы сумматора подключены к вторым выходам блоков формирования гармонических составляющих, каждый из которых состоит из первого делителя частоты, вход которого соединен с входом блока формирования гармонической составляющей, а выход подключен к первому входу вычитателя и входу второго делителя частоты, соединенного выходом с вторым входом вычитателя, подключенного выходом к входу сглажи вакщего фильтра, выход которого соединен с первым выходом блока формирования гармонической составляющей и подключен через интегратор к второму выходу блока формирования гармоничес- - кой составляющей.3 аайков формирования гармонических сотавляющих, каждый из которых состоитиз первого делителя частоты, входкоторого соединен с входом блока фора выход подключен к первому входу вычитателя и входу второго делителя частоты, соединенного выходом с вторым входом вычитателя, подключенного выходом к входу сглаживающего Фильтра, выход которого соединен с первым выходом блока Формирования гармонической составляющей и подключен через интегратор к второму выходу блока Формирования гармонической составляющейеНа чертеже изображена блок-схема устройства.Устройство для генерирования функций содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, подключенный выходом к входам блоков 2 формирования гармонических составляющих ряда Фурье.Первые и вторые выходы блоков 2 соединены с соответствующими входами сумматора 3, подключенного выходом к вьасоду устройства. Каждый блок 2 формирования гармонической составляющей состоит из первого делителя 4 частоты, вход которого соединен с входом блока 2, а выход подключен к первому входу вычитателя 5 и входу второго делителя 6 частоты, соединенного выходом с вторым входом вычитателя 5, подключенного выходом к входу сглаживаощего Фильтра , выход которого соединен с первым выходом блока 2 и подключен через интегратор 8 к второму выходу блока 2,Устройство работает следующим образом. Генератор 1 вырабатывает опорную последовательность прямоугольных импульсов, поступающих на входы блоков 2 формирования гармонических составляющих ряда Фурье. Количество блоков 2 определяется потребным количеством гармоник разложения воспроизводимой функции в ряд Фурье. Каждый блок 2 Формирует на своем первом и втором выходах соответствующую сину" соидальную и косинусоидальиую гармонику этого ряда, Коэффициент деления первого делителя 4 частоты каждого блока 2 выбирается в зависимости ог частоты следования импульсов генератора 1 и заданного интервала разложения генерируемой Функции в ряд Указанная цель достигается тем, что в устройстве для генерирования функций, содержацем генератор прямо угольных импульсов, подключенный выходом к входам блоков Формирования гармонических составляющих ряда Фурье, первые выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, 55 подключенного выходом к выходу устройства, дополнительные входы сумматора подключены к вторым выходам бло-. 1 1150633 2Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к генераторам сигналов, пред-.ставляемых в виде суммы гармоническихсоставляющих ряда Фурье. 5, мирования гармонической составляющей,Известен генератор функций, содержащий сумматоры-накопители, матричный умножитель, счетчики, вентили,регистр памяти и цифроаналоговыйпреобразователь 1 . 1 ОНедостатком устройства являетсяпониженное быстродействие.Известен также генератор Функций,содержащий управляемый генератор, двесхемы выделения огибающей, выходнойсумматор и ряд блоков формированиягармонических составляющих, состоящих иэ последовательно соединенныхполосового Фильтра, усилителя, детектора и ограничителя 2 .20Недостатком устройства являетсяпониженная точность генерированияфункций.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для геиерирования функций, содержащее генераторпрямоугольных импульсов, подключенныйвыходом к входам блоков Формированиягармонических составляющих ряда Фурье, первые выходы которых соединены З 0с соответствующими входами сумматора,подключенного выходом к выходу устройства и соответствующим входом через последовательно соединенные делитель напряжения и генератор линейноизменяющего напряжения к второму выходу генератора прямоугольных импульсов, причем каждый блок формированиягармонической составляющей состоитиз последовательно соединенных полосового фильтра, фазосдвигающей цепии делителя напряжения ГЗ 3.Недостатком устройства является3 13 5063 Фурье таким образом, что частота следования импульсов на выходе этого делителя частоты равна утроенной частоте соответствующей гармонической. составляющей ряда Фурье. С помощью вычитателя 5 и второго делителя 6 частоты, коэффициент деления которого равен трем, из импульсов с выхода делителя 4 формируется периодическое сннусоидальное ступенчатое напряже ние Последнее обеспечивается эа счет того, что вычитание напряжений с выходоз делителей 4 и 6 на вычитателе 5 осуществляется при различных коэффициентах передачи напряжения 15 на его входах, причем эти коэффициенты подбираются при настройке и зависят от типа вычитателя (в среднем коэффициент передачи по первому входу, на который поступают импульсы от делителя 4, в 2 - 2,5 раза меньще, чем коэффициент передачи по второму входу). Кроме того, все делители выполняются со скважностью выходных импульсов равной двум. 25В соответствии с вышеуказанными условиями частота периодического синусоидально-ступенчатого напряжения на выходах вычитателей 5 будет равна частоте следования импульсов на выходах соответствующих делителей 6, т.е. будет равна частоте со 3 4ответствующей гармонической состав.-. ляющей разложения функции в ряд Фурье, Сглаживакщие фильтры 7 осуще. ствляют выделение сннусоидальных сиг. налов из синусоидально-ступенчатых ,напряжений с выходов вычитателей 5. Интеграторы 8 предназначены для получения косинусоидальных составлякщих посредством интегрирования синусоидальных сигналов с выходов фильтров 7. Конечный этап формирования генерируемой функции, аппрокси" мируемой рядом Фурье, выполняется с помощью сумматора 3, на котором происходит сложение полученщюх гармоник с соответствующими весовыми коэффициентами и знаками.Таким образом, устройство позволя" ет эа счет исключения полосовых фильтров и фазосдвигающих цепей повысить точность формирования функций. Дополнительнопреимуществом является воэможность выполнения устройства в микроминиатюрном исполнении. Следует отметить также, что конструкция предлагаемого устройства может быть упрощена в резупътате упрощения реализации делителей частоты путем использования промежуточных связей между делителями частоты отдельных каналов.1"Патент жгород, ул,Проектная, 4 . а.й аказ 2145/38 Тираж 710 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений 113035, Иосква, Ж, РаушскаяПодписно тета СССР открытий аб., д. 4