Функциональный генератор

ОПИСАНИЕ 389519ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Соцквлистицеских РеспубликК АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетель тра73/18-24 Заявлено О.Ч 1,1971 ( 166 06 д 7/26 с присоединением заявкиГасударственный камитеСовета Министров СССРпа делам изобретенийи открытий иоритет публиковано 05.Ч 11.1973, Б ллетень2 К 681,335.813(088 ия 3.Х 11.1973 а опубликования описа Авторизобрете В. М. Ки Заявител УНКЦИОНАЛЬН Й ГЕНЕРАТО Изобретение относится к вычислительнои технике и автоматике, Генератор может быть использован в аналоговой технике для моделирования различных функциональных зависимостей, а также в устройствах программного управления.Известен функциональный генератор, содержащий реверсивный счетчик, разрядные выходы которого соединены со входами дешифратора и преобразователя код в напря ние, на выходе которого включен интегратор, а также реверсивный кольцевой распределитель, логические схемы, генератор тактовых импульсов, подключенный к регистру сдвига, и запоминающее устройство. 15Известный генератор является специализированным устройством для выработки только одного вида функционального напряжения. Кроме того, в нем в качестве интегратора использована интегрирующая цепочка, постоян ная времени которой не зависит от крутизны выходного напряжения, что влияет на точность работы преобразователя.Цель изобретения - расширение класса воспроизводимых функций и повышение точ ности воспроизведения.Предлагаемый генератор в отличие от известного содержит триггер реверса, входы которого подключены к выходам дешифратора, а выходы - к первым входам четырех схем 30 И, вторые входы двух из которых подключены к выходу регистра сдвига, а их выходы соединены со входами прямого и обратного счета реверсивного счетчика. Вторые входы двух других схем И подключены к выходу дополнительно введенной кодовой схемы сравнения, выходы этих схем И соединены с входами кольцевого распределителя, выходы которого подключены ко входам запоминающего устройства. Одна группа выходов запоминающего устройства подключена ко входам схемы сравнения, другие входы которой подключены к разрядным выходам реверсивного счетчика, а другая группа соединена с управляющими входами интегратора и с первыми входами группы схем И, выходы которых соединены со входами регистра сдвига, а выход регистра сдвига подключен ко вторым входам схем И через линию задержки.На фиг. 1 приведена блок-схема функционального,генератора; на фиг. 2 - кривая функционального напряжения с линейно-ступенчатой аппроксимацией.Функциональный генератор состоит из задающего генератора тактовых импульсов 1, регистра сдвига 2, двоичного и-разрядного реверсивного счетчика 3, дешифратора 4 для выделения нулевого и (2" - 1) -го состояния счетчика (остальные выходы дешифратора не используются), преобразователя код - ,на 389519"з(э.г. 60 3пряжение 5 с интегратором б на выходе, триггера реверса 7, соединенного с управляющими выходами схем И (вептилей) 8 на входе счетчика 3 и с управляющими входами схем И (вентилей) 9, включенных между выходом кодовой схемы сравнегрия 10 и входами реверсивного кольцевого распределителя 11, выходы которого подключены к А-входам запоминающего устройства (ЗУ) 12, и выходов которого подключены ко входам кодовой схемы сравнения 1 О, а другие 1 выходов через схемы И 13 - ко входам записи единиц регистра сдвига 2, выход которого подключен через линию задержки 14 к другим входам схем И 13. На входы 15 запоминающего устройства 12 могут подаваться внешние команды для выбора необходимого функционального напряжения, если объем ЗУ позволяет записать сразу несколько программ для получения различных функциональных зависимостей, или для смены информации в ЗУ - например, запись новой программы для получения другой функциональной зависимости, если объем ЗУ ограничен.Программу для формирования необходимого функционального напряжения рассчитывают заранее с учетом допустимой погрешности аппроксимации.В исходном состоянии регистр сдвига 2, реверсивный двоичный счетчик 3, триггер реверса 7, реверсивный кольцевой, распределитель 11 установлены в нуль сигналом У 0 (Сброс). При этом триггер реверса 7 открывает вентили 8 и 9 прямых входов счетчика 3 и распределителя 11, подготавливая их таким образом к приему импульсов для сложения. По нулевому выходу распределителя 1 в запоминающее устройство 12 подается потенциональный сигнал считывания, по которому на и выходах, подключенных к кодовой схеме сравнения 10, возникает двоичный код, соответствующий числу единичных приращений сигнала на первом линейном участке кривой функционального напряжения, а на другихвыходах, подключенных через схемы И 13 ко входам записи единиц в регистр сдвига 2 и к управляющим входам интегратора б, возникает позиционный код (возбуждается только одна изшин), задающий частоту следования импульсов на выходе сдвигающего регистра 2, а также постоянную времени интегратора б. Определенное сочетание и-разрядного двоичного и 1-разрядного позиционного кодов на выходах запоминающего устройства 12 обусловливает крутизну участка кривой функционального напряжения, а также его длину. При подаче на регистр сдвига 2 сигнала записи единицы У 1 (Пуск) в соответствуощий разряд регистра записывается единица 1-разрядного позиционного кода, которая начинает го 25 зо 35 40 45 50 55 4продвигаться на выход регистра 2 по тактовым импульсам генератора 1,Когда на выходе регистра появляется первый импульс, он поступает на вход реверсивнсго счетчика 3 через предварительно открытый вентиль прямого входа 8, а также через линию задержки 14 и через схемы И 13 вновь записывает единицу в тот же самый разряд регистра 2,Время задержки должно удовлетворять со- отношению где )э г - частота следования импульсов задающего генератора. На выходе регистра сдвига импульсы следуют с частотой1 э. г,) рг. сдв. - 1Е+ где (-номер разряда регистра сдвига, в который была записана единица позиционного кода= О, 1, 2, , 1) .Регистр сдвига 2 выполняет функцию управляемого делителя частоты тактовых импульсов, поступающих от генер атор а 1.Счетчик импульсов 3 суммирует поступающие на его прямой вход импульсы с регистра сдвига 2 и вырабатывает прп этом переменный и-разрядный двоичный код, который подводится одновременно к дешифратору 4, ко входам преобразователя код - напрякение 5 и ко входам кодовой схемы сравнения 10.Преобразователь код - напряжение преобразует двоичный параллельный код в линейно-ступенчатое напряжение с постоянным единичным приращением Л 1 гваг. ЧтОбы сглаживание было оптимальным во всем диапазоне изменения крутизны, необходимо выдерживать соотношение ф(0 ( а эгсй ТЯПри этомфм-- К 1) рг,сдв.(0 эН где Й, - коэффициент пропорциональпости.Чтобы выполнить равепство (1), необходимо управлять постоянной времени интегрирования по законутд) =дарг.сдв.(г)где: Й 2 - коэффициент пропорциональности.Тогда- 1 в 1 аг дГрг спв (О - , Й Й - Л - СОПБ 1 йв 1 рг. сдв. (г)Интегратор б, управляемый с выходов запоминающего устройства 12, сглаживает ступенчатые приращения с необходимой постоянной времени для каждого участка кривой, 389519Импульсы с выхода регистра сдвига с частотой 1,рг д следУет до тех поР, пока п-Раз рядный двоичный код счетчвка 3 не сравняет ся с двоичным кодом запоминающего устройства 12. При этом на выходе схемы сравнения кодов 10 возникает сигнал, который через предварительно открытый вентиль 9 поступает на прямой вход реверсивного кольцевого распределителя 11 и переводит его из нулевого положения в следующее, по которому потенциал считывания пропадает на нулевом и возникает на единичном выходе, и на выходах ЗУ .появляются новые и-разрядный двоичный и 1-разрядный позиционный коды, которые определяют крутизну и длину следующего участка кривой функционального напряжения. Импульс, пришедший с выхода регистра сдвига 2 через линию задержки 14, записывает единицу через схемы И 13 в новый 1-ый разряд регистра сдвига, и частота следования импульсов становится равной до Д 5 20 25 зо 35 40 45 з.г,1 рг.сдв. 1В дальнейшем, работа происходит аналогично.На последнем й-ом участке кривой счетчик 3 полностью заполняется, и триггер реверса 7 через дешифратор 4 по (2 п - 1)-му состоянию счетчика изменяет свое состояние, закрывает прямые и открывает обратные входы реверсивного счетчика 3 и реверсивного, кольцевого распределителя 11 с помощью вентилей 8 и 9 соответственно.В этом случае счетчик работает в режиме вычитания числа импульсов, а распределитель выдает сигналы считывания на запоминающее устройство в обратном порядке по выходам Ь,й - 11,0, и на выходе формируется обратная ветвь функционального напряжения с отрицательной производной.Когда счетчик 3 достигает нулевого состояния, через дешифратор 4 опрокидывается триггер реверса 7 и т. д, Таким образом, на выходе функционального генератора формируется периодическое напряжение амплитудой1 т Р 1)11 щпгпрактически любой формы с оптимальнымсглаживанием ступенчатых приращений вшироком диапазоне изменения крутизны,Постоянная составляющая напряженияу (2 Д)ЛУпост -гу страняется известными методами.Предмет изобретенияФункциональный генератор, содержащий реверсивный счетчик, разрядные выходы которого соединены со входами дешифратора и со входами преобразователя код - напряжение, на выходе которого включен интегратор, а также реверсивный кольцевой распределитель, логические схемы, генератор тактовых импульсов, подключенный к регистру сдвига, и запоминающее устройство, отличающийся тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций и повышения точности воспроизведения, он содержит триггер реверса, входы которого подключены к выходам дешифратора, а выходы - к первым входам четырех схем И, вторые входы двух из которых подключены к выходу регистра сдвига, а их выходы соединены со входами прямого и обратного счета реверсивного счетчика, вторые входы двух других схем И подключены к выходу дополнительно введенной кодовой схемы сравнения, выходы этих схем И соединены со,входами кольцевого распределителя, выходы которого подключены ко входам запоминающего устройства, одна группа выходов запоминающего устройства подключена ко входам схемы сравнения, другие входы которой подключены к разрядным выходам реверсивного счетчика, а другая группа соединена с управляющими входами интегратора и с первыми входами группы схем И, выходы:которых соединены со входами регистра сдвига, а выход регистра сдвига подключен ко вторым входами схем И через линию задержки.ПодписиСССР аказ 3210П ИПИ Типограф апупова,Изд. ЪЪ 756 ударсгвсп,ого ко.,итета по дел ал из о бр с г спи й МоскваЖ, РаушскаТираж 547 Сове.а Мини откр ытю 1 наб., д. 4 5