Устройство для воспроизведения тригонометрических функций

Союз Советских Социалмстммесккх Республик(45) Дата опубликования описания 24,03.78 Кл 2 06 б 7/22 Государственный камнтет Соввтв Мнннстрвв СССР ро делам кэобретеннй н отнрытнй(71) Заявител оленский филиал институт(54) УСТРОЙСТВО ЦЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ к аналоговой выр од которог с выход тнь,хнизку Изобретение относитсячислительной технике,Известен аналоговый функциональныйпреобразователь пля преобразования углаповорота вала в функцию косеканса,содержаший вращающийся трансформатор,блок умножения, операционнь 1 й усилительи выпрямитель .11,Наиболее близким по технической сущ. -ности к изобретению является устройстводля воспроизведения тригонометрическихфункций, содержащее генератор опорного напряжения, блок деления, время-импулный модулятор, формирователь импульсов,генератор прямоугольнь 1 х импульсов и блоксравнения 2,Недостатком извес устройств является то, что они имеют ю точность ибыстродействие.Белью изобретения является повышениеточности и быстродействия,Указанная цель достигается тем, чтов устройство введены избирательный усилитель, усилитель разбаланса,выпрямитель,блок ограничения, управляемый триггер,сум кого ордена Леняна энергетическо матор, генератор управляющего напряжения фазочувствительный вып ямитель, выход которого подключен к первому входу блока деления, второй вх о через выпрямитель соединен ом избирательного усилителя вход которого через формирователь импульсов подключен к выходу время- импульсного модулятора, запускаюший вход которого соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов, управляюший вход время-импульсного модулятора поаклю чен к выходу сумматора, входы которого соединены соответственно с выходами гене ратора опорного напряжения, генератора Ь управляющего напряжения, и усилителя разбаланса, вход которого подключен к вьходу блока сравнения, первый вход которого соединен с вьходом управляемого триггера первый вход которого подключен к генера- О тору прямоугольных импулы;ов, второйвход управляемого триггера через блок огр ничения подключен к выходу избирательного усилителя, соединенному с сигнальным входом фазочувствительного выпрямителя, второй и третий входы блоке сравнения подключены соответс гвенно к выходам генераторов опорного и управляюшего напряжения,На фиг, 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, ь 1Устройство дпя воспроизведения, тригонометрических функций содержит генератор управляющего напряжения 1, блок сравнения 2, и состав которого входят резисторы 3,4,5 и фильтруюшая емкость 6, уси О литель разбапансв 7, сумматор 8, управляемый триггер 9, генератор прямоугольных импульсов 10, время-импульсный модулятор 11, формирователь импульсов 12, блок ограничения 13, избирательный усилитель 15 14, выпрямитель 15, блок деления 16, фазочувбтвительный выпрямитель 17, генератор опорного напряжения 18.Генератор 10 вырабатывает периодическук последовательность импульсов с длитель ностью равной Т/2 (фиг. 2,а.), Рередним фронтом каждого импульса (например, в момент 1 о) запускается время-ил 1 пульсный модулятор 11, который вь рабатывает импульс с длительностью 1 , пропорциональной напряжению цЕ на входе время- импульсного модулятора 11, и перебрасывается в единичное состояние управляемый триггер 9, Задним фронтом импульсов с выхода врел 4 я-импулк:ного модулятора 11 0 запускается формирователь импульсов 12, вырабатыьаюший импульсы с длительностьюпримерно равной половине периода Т (фиг.2, цр), Из. последовательности импульсов с вь,хода формирователя импульсов 12 с помошью избирательного усилителя 14 выделяется первая гармоническая составпяюшая (фиг, 2,3,), Блок ограничения 13 формирует в моменты перехода через нуль крутые фронты прямоугольных импульсов (фиг. 2, ), 2 адними фронтами этих импульсов перебрасывается в нулевое состояние управляемь 1 й триггер (фиг, 2,е), Постоянная составпяюшая в выходном сигнале управляемого триггера 9, пропорциональна ф фазовому сдвигу выходного напояжения относительно положения на временной осипереднего фронта импульсов с генераторапрямоугольных импульсов 10, 11 ри большом5 О коэффициенте усиления усилителя разбапанса 7 напряжение разбапанса в установившемся режиме можно считать равным нулю,4в атом случае через резисторы 3,4,5 блока сравнения протекают токи1 =11 ц . - цоЬ=Кц %1 ц=причем, токи 1 и 1 ц являются постоянными, а ток 5 протекает только во времядействия импульса с управляемого тригге- М ра (фиг.2, 6 ),т.е. представляет собой импульс прил 1 оугольной форл 1 ы с длительностью ьц и амплитудой о/й 5, беднее значение токаравно ь = й- "сср н В случае Ь 11 =О, ь д 11 ц, учитывая это получаемБ оп Я МуЦ Кй.О, , Ц,Длительность т эквивалентна некоасторол 1 у фазовому сдвигу выходного синусоидального сигнала, который можно определить по спедуюшей, форл 1 уле:с Ьгде Ч =2 Л -- начальное значениеН ц цофазы,сЮтЖ М 2. - нрирашение фазы, обусЯ пцловленное упрж яюшилсигналом.Выходное напряжение 0 сумматора8, при большом коэффициенте усиления усилителя разбаланса 7 определяется выражениемЗа=(" цир"гуоп КЬт)г де К 1, К, К Ъ - коэффиц ненты пере дач исумматора по соответствующим входам,Н астр онм коэффициенты передачи сумматора 8, время-ил 1 пупьсного модулятора 11, формирователя импульсов 12 и усилителя 14 таким образол 1, чтобы их результируюшая характеристика преобразованияф 1 Рои Тир)соответствовала бы требуел;ой характеристике преобразования всегоустройства, определяемой выражением (2),В случае нарушения начальной настройки результируюшая характеристика преобразования сумматора 8, время-импульсного модулятора 11, формирова епя импульсов 12 и усилителя 14 смешается, чтоприводит к появленик напряжения разбаланса ьБи 0 и участию в работе усилителя,разбаланса 7. Если, однако, это смешениеневелико, корректирующее напряжение Онезначительно по величине и величина ч"сразу же после изменения Пр принилаетзначение, близкое к новому установившемуся,На выходе избирательного усилителя 14формируется синусоидальнь йсигнал (фиг.2,),фазовый сдвиг котооого относительно переднего фронта илпульсов генератора прямоугольнь;х импулы:ов 10 пропорционаленуправпяюшему напряжению, т,е,Пц= Нмбц (м 1-г) где р= ЧфУказанный сигнал поступает на сигнальный вход фазочувствитепьного выпрямите 602961ля 17, На управляюций вход фазочувствительного выпрямителя 17 поступает сигнал от генератора прямоугольных импульсов (фиг,2, а), Положим, что нв выход фвзочувствительного выпрямителя 17 синусоидальный сигнал проходит в течение времени действия импульсв с выхода генератора прямоугольных импульсов 10, В этом случае постоянную составляюшую, содержащуюся в выходном сигнале фазочувстви тельного выпрямителя 17 (фиг,2,ж) можно найти по следующей формуле:Ц 1 =Ом Ьщ(цА+У)Ы:- М 1Ж 15 С учетом выражения (2) и того, что 9 =о н - 180, можно получить что1 и,С 0) рЙ о20Выпрямитель 15 выделяет среднее значениесинусоидального напряжения, т,е,ц18Блок деления 16 выполняет операцию деленияЯ, на О, т,е.О 1Ьык- " Ф ГкЦп и в -ф-ц,о., чч2 йя,=ЬЬС Цо 1Благодаря введению новых элементовсвязей между ними повысилась точностьи быстродействие устройства,Ф ор мула изобретенияУстройство для воспроизведения тригоно 40 метрических функций, содержащее генервторопогного напряжения, блок деления, время-импульсный модулятор, формирователь импульсов, генератор прямоугольных импульсов и блок сравнения, о т л и ч в ю ш е е - с я тем, что, с целью увеличения точности и быстродействия, в него введены и:бцрвтельный усилитель, усилитель разбвлвнса выпрямитель блок ограничения, упрввляемьй триггер, сумматор, генератор упрввлякццего напряжения и фазочувствительный выпрямитель, выход которого подключен к первому входу блока деления, второй вход которого через выпрямитель соединен с выходом избирательного усилителя, вход которого через формирователь импульсв подключен к выхоау время-импульсного модулятора, звпусквюший вход которого соединен с выходом генератора прялоугольнь х импульсов, управляюший вход время-импульсного лоауя. лятора подключен к выходу сулл 1 вторв Рходы которого соединены соответственно с выхо дали генератора оп ори ого напр я жени я, генератора управляющего напряжения и усилителя разбвлвнсв, вход которого подклкчен к выходу блока сравнения, первь;й вход которого соединен с выходом управляемого триггера, первь.Р вход которого подключен к генератору прямоугольных импульсов второй вход управляемого триггера через блок ограничения подключен к выходу избирательного усилителя, соединенному с сигнальным входом фвзочувствительного выпрямителя, второй и третий входы блока сравнения подключены соответственно к выходам генераторов опорного и упрввляюшего напряженияРсточники информации, принятые во внимание при экспертизе;1, Авторское свидетельство СССР Л 309372, кл, С 067/22, 1969,2, Авторское свидетельство СССР Ло. 470819, кл. 6 067/22, 1971.Составитель И, Дубининаофимова Техред М, Келемеш Корректор Л. Неб Редактор ир ул, Проект илиал ППП "Петен 4 Заказ 1854/46 ЦНИИПИ Государс твенного комитета по делам изобретен осква, Ж, Раушс ПодписноеСовета Министров Сй и открытийая наб., д. 4/5