Генератор периодического напряжения

(54) ГЕНЕРАТОР ПЕРИОДИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение может быть использовано в устройствах автоматического воспроизведения периодического непрерывного напряжения произвольной формы. Цель изобретения - расширение 80123821 функциональных возможностей устройства, Устройство содержит тактовыйгенератор 1, счетчики 2 и 4 импульсов, элемент 3 ИЛИ, блок 5 синхронизации, делитель 6 частоты, триггер7, демодулятор 8 и блок 18 памяти.Введение в устройство коммутатора 10,регистров 11 и 12 счетчиков импульсов 13 и 14, блока 15 равнозначностиэлементов 16 и 17,задержки и блока18 памяти позволило формировать напряжение с высокой точностью, опреде-,ляемой количеством участков аппроксимации. При этом период однозначноопределяется частотой генератора 1и длиной участка аппроксимации и всепереключения синхронизированы импульсами генератора 1, что повышает стабильность работы устройства. 2 ил.12382Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматического воспроизведения периоДического непрерывного напряжения произвольной фор.5мы эЦелью изобретения является расширение функциональных возможностейпутем обеспечения генерирования широкого класса пернодических функций 1 Опри одновременном Повышении стабильхос н работы,а фиг. 1 приведена структурнаяэлектрическая схема устройства; нафиг. 2 - эпюры, поясняющие работуустройства,Генератор периодического напряжения содержит тактовый генератор 1,первый выход которого соединен сосчетным входом первого счетчика 2импульсов и с первым входом элемента,ИЛИ 3, выход которого соединен с суммирующим входом второго счетчика 4импульсов, второй выход тактового генератора 1 соединен с тактовым вхо 5дом блока 5 синхронизации, рабочийвход которого соединен с выходом делителя 6 частоты, выходы первого ивторого счетчиков 2 и 4 импульсовсоединены соответственно с первым и30вторым входами триггера .7, выход которого соединен с входом демодулятора 8, выход которого соединен с выходной шиной 9 устройства, коммутатор 10, первый и второй регистры 11и 12,третий и четвертый счетчики импульсов 13 и 14, блок 15 равнозначности, первый и второй элементы 16и 17 задержки, блок 18 памяти, адресный вход которого подключен к выходутретьего счетчика 13 импульсов, апервый и второй выходы - к входампервого и второго регистров 11 и 12,кодовый выход первого регистра соединен с управляющим входом делителя6 частоты, а знаковый выход - с управляюер 4 м входом коммутатора 10,вход которого подключен к выходу блока 5 синхронизации, а первый и второй выходы .соответственно - к второму входу элемента ИЛИ 3 и к вычита чющему входу второго счетчика 4 импульсов, причем выход первого счетчика2 импульсов соединен с рабочим входом делителя 6 частоты, со стробирующим входом блока 15 равнозначности, 55и.через первый элемент 16 задержки -с счетным входом четвертого счетчика14 импульсов, выход которого соеди 12 2нен с первым входом блока 15 .равнозначности, подключеннного вторым входом к выходу второго регистра 12, а выходом - к входу сброса четвертого счетчика 14 импульсов, к счетному входу третьего счетчика 13 импульсов и через второй элемент 17 задержки к входу блока памяти.Приняты следующие условные обозначения: Г - период тактового генератора 1; Т - период выходного напря- жения устройства по шине 9; 9 - период импульсов на выходе счетчика 2; о и 9, - время пребывахия триггера 7 в единичном и нулевом состоянии соответственно в течение периода 9 й - коэффициент деления делителя б частоты; К - число разрядов счетчика 2 (счетчика 4); и - число участков аппроксимации; И - число ячеек памя- . ти 18; 81 - крутизна -го участка аппроксимации (1 =1,2п); Ь;длина х-го участка аппроксимации;8 - содержимое первого регистра 11; Ь - содержимое второго регистра 12; а - коэффициент пропорциональности;Устройство работает следующим образом.Пусть требуется генерировать напряжение с периодом Т, описываемое на отрезке 0 6 с с Т непрерывной функцией И (Е), причем О (о) "-0(Т), т.е. напряжение О (1) непрерывно и в точках 1 = Т, 2 Т Проводится кусочно-линейная аппроксимация функции, О (1) на отрезке О,Т 1 так,что число п участков аппроксимации не превышает М ячеек блока 18 памяти, Определяется (фиг. 2) длина Ь; и крутизна 5; каждого участка ( = 1,2; ,Ь ). Заносится в первую часть-й ячейки памяти блока 18 число 5; а во вторую часть - число Ь, (в соответствующих масштабах) . Устанавливается коэффициент пересчета счетчика 13 равный(можно иметь этот коэффициент постоянным, равным и и брать ровно Н участков аппроксимации). В исходном состоянии счетчик 2 устанавливается в ноль, счетчик 4 заполняется наполовину, счетчики 14 и 13, регистры 11 и 12 устанавливаются в ноль:Пусть выход счетчика 2 подключен к входу триггера 7 и делителя 6 частоты, а от стробирующего входа блока 5 равнозначности и от входа первого элемента 16 задержки отклю3 1238чен (с помощью тумблера, не показа-,но на фиг. 1).С момента начала работы тактовогогенератораимпульсы с его первоговыхода непрерывно поступают на счетный вход первого и суммирующий вход5второго (через элемент ИЛИ 3) счетчиков 2 и 4.Поскольку емкости обоих счетчиковравны, импульсы на их выходах появляются с периодом . 62" , причемввиду того, что в исходном состояниисчетчик 2 обнулен, а счетчик 4 .- наполовину заполнен, импульсы нв выходе счетчика 4 на время 9 /2 сдвигаются относительно импульсов на выхо-де счетчика 2, т.е. получают 6 = 6 =0:9/2, и напряжение на выходе демодулятора 8 становится. равным нулю:а(8 - 6 ),о ф 20Пусть теперь выход счетчика 2 подключается также к стробирующему входу блока 15 равнозначности и к входупервого элемента 16 задержки, Предполагается пока, что О (О) "- 0 (Т)=ОПервый же импульс с выхода счет.чика 2 проходит на выход блока 15равнозначности (поскольку и в счетчике 14, и в регистре 12 содержитсяноль), увеличивает на единицу .содер 30жимое счетчика 13 и спустя времязадержки элементом 17 т,е. послесрабатывания счетчика 13, вызываетсчитывание чисел Ь, и Ь, в регистры11 и 12 соответственно. Теперь коэффициент деления делителя 6 частотысоответствует крутизне первого участка аппроксимации. Пусть она положительна (фиг2). Тогда в знаковомразрядерегистра 11 записывается нульи коммутатор 10 подключает выход блока:5 синхронизации к второму. входуэлемента ЩИ 3, т,е. выход делителя6 частоты - к суммирующему входу счетчика 4.(через блок 5 синхронизации 45и элемент ИЛИ 3).Каждый выходной импульс делителя 6 частоты добавляетсяв счетчик 4 - помимо тактовых импульсов, поступающих в оба счетчика 2 и4. В результате опережение импульсами с выхода счетчика 4 импульсов свыхода счетчика 2 (равное до этого9/2) начинает линейно расти со скоростью определяемой коэффициентом де"ления делителя 6 частоты, т.е. числом 5, , зафиксированным в регистре 1,Таким образом, растет 6 и,соответственно, линейно увеличивается от 212 . 4нулевого уровня выходное напряжение демодулятора 8 на выходной шине 9. Так продолжается до тех пор,пока со-. держимое счетчика 14 не достигнет значения Ь, т.е. содержимого регистра)12. Очередной импульс с выхода счетчика 2 проходйт при этом через блок15, сбрасывает счетчик 14.в ноль, добавляет единицу в адресный счетчик 13 и вызывает запись чисел б и Ь в регистры 11 и 12. С этого момента начинается реализация; второго участка аппроксимации, осуществляемая совершенно аналогично описанному, Если5,.О, то (при этом в знаковом разряде регистра 11 записана единица) коммутатор 10 подключает выход блока 5 синхронизации к вычитающему входу 4, благодаря чему опережение импульсами с его выхода импульсов с выхода счетчика 2 начинает уменьшаться (со скоростью пропорциональной /5, /), т.е. выходное напряжение на шине 9 начинает линейно убывать от достигнутого уровня с соответствующей крутизной.Если Б; = О, то импульсы на выходе делителя .6 частоты отсутствуют, достигнутый сдвиг между выходными импульсами счетчиков 2 и 4 сохраняется неизменным, т.е. напряжение на выходе демодулятора 8 - постоянное,пропорциональное величине указанного сдвига (с соответствующим знаком)После реализации последнего л -гоучастка аппроксимации (его номер кодируется нулевым состоянием счетчика13) из памяти вновь извлекаются величины , и Ь, помещаемые в регистры 11 и 12, и автоматически начинается Формирование следующего периода напряжения требуемой. формы. Начальное значение 0 (о) выходного напряжения (оно предполагалось равным ну- лю) может быть задано установкой соответствующего начального значениясчетчика 2 или счетчика 4, т.е. соответствующего сдвига между их выходнымиимпульсами. Предлагаемое устройство позволяет формировать напряжение с высокой точностью, определяемой количеством участков аппроксимации. При этом период однозначно определяешься частотой генератора 1 и числами Ь и1 1 все переключения синхронизированы импульсами генератора 1, что повышает стабильность работы устройства.1238212 е 2 Составитель А,Горбачеведактор Л.Повхан Техред М.Ходанич КорректорМ.Максимишинец 3302/5 б Тираж 816 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, РаушскЗак Подписноеета СССРрытийя наб., д. 4/ Производственно-полиграфическое предприятие,город, ул. Пр 4 Формула изобретения Генератор периодического напряжения, содержащий тактовый генератор, первый выход которого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов и с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с суммирующим входом второго счетчика импульсов, второй выход тактового генератора соединен с тактовым входом блока синхронизации, рабочий вход которого соединен с выходом делителя частоты, выходы первого и второго счетчиков импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами триггера, выход которого соединен с входом демодулятора, выход которого соединен с выходной шиной устройства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности генерирования широкого класса периодических функций при одновременном повышении стабильности работы, в него введены коммутатор, первый и второй регистры, третий и четвертый счетчики импульсов, блок равнозначности, первый и второй элементы задержки, блок памяти, адрес-.: ный вход которого подключен к выходу третьего счетчика импульсов, а первый и второй выходы - к.входам 5соответственно первого и второго регистров, кодовый выход первого ре-гистра соединен с управляющим входомф делителя частоты, а знаковый выходс управляющим входом коммутатора, рабочий вход которого подключен к выходу блока синхронизации, а первый и второй выходы соответственно - к второму входу элемента ИЛИ и к,вычи тающему входу второго счетчика импульсов, причем выход первого счетчика импульсов соединен с рабочим входом делителя частоты, со стробирующим входом блока равнозначности и через первый элемент задержки - со счетным входом четвертого счетчика имульсов, выход которого соединен с первым входом блока равнозначности, второй вход которого подключен к 25 выходу второго регистра, а выход -к входу сброса четвертого счетчика импульсов, к счетному входу третьего счетчика импульсов и через второй элемент задержки - к входу блока па