Функциональный генератор напряжения

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Сова Советск ихСоциалистическихреспублик(22) Заявлено 27,05,77(21) 2490341/18 2с присоединением заявки М(23) Приоритет(51)М. Кл. 06 6 7/20 МРстаааамй аиатат СССР Фалам азабратаеа в фткаитеУбликовано 05,09,79, Бюллетень кь ЭЭ ата опубликования описания 08,09,79(72) Автор изобретени И. Овчаренко Украинский заочный политехнический институ(71) Заявитель 1 4) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР НАПР ти авт ож вос задающихого уп 5 Изорретение относится к облвматики и вычислительной техникибыть использовано, в частности длпроизведения функций времени вустройствах систем автоматичесравления и регулирования. Известен функциональный генератор напряжения, содержаций генераторимпульсов,делители частоты, ключи, группы элементов И или ИЛИ, реверсивные счетчики,распределитель импульсов, блок управления, умножитель, регистр кода, коммутатор, сумматор и преобразователь код-напряжение 11,Известен также функционвльный генератор напряжения, содержвший генератор.тактовых импульсов, счетчик, блок адресации, блок памяти, цифроаналоговыепреобразователи, интеграторы, ключи ивыходной сумматор 21.Недостатком известных устройств является сложность нх конструктивной реализации,2Известен также функциональный генератор напряжения, содержаший счетчик,реверсивный распределитель, подключенныйвходом сложения к выходу первого элемента И, а входом вычитания - к выходувторого элемента И, первые входы элементов И соединены соответственно с выходами триггера-реверса и первыми входвми третьего и четвертого элементов И,вторые входы которых подключены к выходу делителя частоты, соединенного счетным входом с выходом генератора тактовых импульсов и подключенного разрядным входами к выходам элементов Игруппы, первые входы которых соединеныс выходом элемента задержки, в вторыевходы подключены к выходам блока памяти, соединенного входами с выходвмн рверсивного распределителя, причем входэлемента задержки подключен к выходуделителя частотыЭ),Недостатком такого генератора является сложность конструктивной реализации, обусловленная в частности, сложнос 684561тью таких его узлов, как блок сравнениякодов, дешифратор и цифроаналоговыйпреобразователь.Целью изобретения является упрощение функционального генератора,С этой целью в функциональный гене- фратор напряжения введены дополнительныйсчетчик, сумматоры частот, триггер-формирователь, фильтр нижних частот и пороговый блок, подключенный выходом к вторым входам первого и второго элементовИ и соединенный входом через фильтрнижних частот с выходом триггера-формирователя, входы которого подключены соответственно через основной и дополнительный счетчики к выходам первого и второго сумматоров частот, соединенных первыми входами с выходом генератора тактовых импульсов, а вторыми входами соответственно - с выходами третьего и четвертого элементов И, входы триггера реверса соединены с соответствуюшими выходами реверсивного распределителя.На чертеже изображена блокхема генератора напряжения,функциональный генератор содержит ге 3нератор тактовых импульсов 1, выход которого подключен к счетному входу делителя частоты 2. Разрядные входы делителя частоты 2 соединены с выходами групзфпы элементов И 3, первые входы которыхподключены через элемент задержки 4 квыходу делителя 2, в вторые входы - квыходам блока памяти 5. Входы сумчирования и вычитания реверсивного распре 3делителя 6, соединенного соответствуюцими выходами с входами блока памяти5 и входами триггера реверса 7, подключены соответственно к выходам первогои второго элементов И 8, 9, соединенаеных первыми входами с выходами триггера 7 и первыми входами третьего ичетвертого элементов И 10, 11, вторыевходы которых подключены к выходу делителя 2, Первые входы первого и второ4го сумматоров частот 12 и 13 соединены с выходом генератора 1, Выход первого сумматора 12, соединенного вторымвходом с выходом элемента И 10, подключен через основной счетчик 14 к од 0ному входу триггера - формирователя 15,другой вход которого через дополнительный счетчик 16 соединен с выходом второго сумматора 13, подключенного вторым, входом к выходу элемента И 11, Выходтриггера 15 через Фильтр нижних частот17 соединен с выходом устройства и входом порогового блока 18, подключенного выходом к вторым входам элементов И 8,9.функциональный генератор напряжения работает следую 1 цим образом. В исходном положении триггер 15 и счетчик 16 обнулены, триггер 7 находится в единичном состоянии, в делитель 2 записан код 81, соответствующий углу наклона выходного напряжения на первом участке, а в счетчик 14 записана "1. Импульсы Ут с выхода генератора 1 начинают поступать через сумматоры 12 и 13 на входы счетчиков 14 и 16. Через 2 -1 импульсовю(где и -разрядность счетчиков 14, 16) на выходе счетчика 14 появляется импульс переполнения, который переключает триггер 15 в единичное состояние, а через 2 - импульсов появляется импульс перейполнения нв вькоде счетчика 16 и переклк чает триггер 15 снова в нулевое состояние. Этот процесс продолжается до момента времени 1, -. -- (где К - коэффициентьт Эделения делителя 2 на первом участке аппроксимации), когда нв выходе делителя частоты 2 появляется импульс; который через открытый элемент И 10 и сумматор частот 12 поступает на счетчик 14, При этом изменяется фазовый сдвиг между импульсами переполнения счетчиков 14 и 16 и соответственно изменяется коэффициент заполнения импульсной последовательности на выходе триггера 15. Импульс делителя частоты 2, задержанный элементом задержки 4, разрешает повторную перепись кода М из блока памяти 5 через группу элементов 3 в делитель 2. Выходной широтно-импульсный сигнал триггера 15 преобразуется фильтром нижних частот в выходное напряжением ,угол наклона которого на первом участке аппроксимации равентЪ 11"игде К- коэффициент передачи фильтра 17.Вышеуказанный процесс повторяется до момента времени срабатывания порогового блока 18, напряжение срабатывания которого равно значению ординаты первого узлааппроксимации. Выходной импульс порогового блока 18 через открытый элемент И 8 поступает на вход сложения реверсивного распределителя 6. При этом сигнал на соответсвующем выходе распределителя 6 формирует на выходе блока памяти 5 новое значение кода Я, которое переписывается в делитель частоты 2 после прохождения через элемент задержки 4 очередного выходного импульса переполнения делителя 2,Соответс твенно изменяются коэффициент деления делителя 2 и крутизна выходного напряжения функционального генератора. Дальнейшая работа происходит ана- ф логично вышеописанной.Генерирование участков аппроксимации .: отрицательным значением производной осуществляется следующим образом. Предположим в момент времени 1 щ очередной ф раз сработал пороговый блок 18 и сигнал появился на л) -ом выходе реверсивного распределителя 6, Этот сигнал переключает триггер реверса 7, который закрывает элементы И 8, 10 и отпирает эле-ф менты И 9, 11. При этом импульсы переполнения начинают поступать на счетчик 16, уменьшая соответственно скважность сигналов нв выходе триггера 15, что, в свою очередь, приводит к уменьшению величины выходного напряжения фильтра 17. Одновременно с этим по ходу срабатываний порогового, блока 18 реверсивный распределитель 6 начинает работать на вычитание, формируя обратную ветвь аппроксимируемой функции.Таким образом, предложенное устройство позволяет генерировать изменяющееся во времени напряжение при более простой конструктивной реализации. Последнее достигается за счет уменьшения объема блока памяти 5, так квк в нем не нужно хранить коды ординат узлов аппроксимации упрощения фиксации узлов аппроксимации за счет исключения дешифратора и использования аналогового порогового блока; замены сложного преобразователя код-напряжение на конструктивно более простой фильтр нижних частот. ЕФормула изобретенияФункциональный генератор напряжения, фусодержащий счетчик, реверсивный распределитель, подключенный ак.:д м и;ж ничк выходу первого элемента И, а входомвычитания - к выходу в орого элементаИ, первые входы элементов И соединенысоответственно с выходами триггера реверса и первыми входам третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых подключены к выходу делителя частоты, соединенного счетным входом с выходом генератора тактовых импульсов и подключенного разрядными входами к выходам элементов И группы, первые входыкоторых соединены с выходом элементазадержки, а вторые входы подключены квыходам блока памяти, соединенного вхо,дами с выходами реверсивного рвспределителя, причем вход элемента задержкиподключен к выходу делителя частоты,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью упрощения функционального генератора, в него введены дополнительный счетчик, сумматоры частот, триггер-формирователь, фильтр нижних частот и пороговыйблок, подключенный выходом к вторымвходам первого и второго элементов И исоединенный входом через фильтр нижнихчастот с выходом триттера - формирователя, входы которого подключены соответственно через основной и дополнительныйсчетчики к выходам первого и второгосумматоров частот, соединенных первымивходами с выходом генератора тактовыхимпульсов, а вторыми входами - соотвественно с выходами третьего и четвертогоэлементов И, входы триггера реверса соединены с соответствукипими выходами реверсивного распределителя. Источники инфоруциМ, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРМ 475614, кл. С 06 Р 1/02, 1973, 2. Авторское свидетельство СССР% 546899, кл. О 06 0 7/26, 1974, 3. Авторское свидетельство СССРМ 389529, кл. С 06 й 7/26, 1971.684561 Н. Заказ 8290/44 . Тираж 780 ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская йаб., ПодписноССР 4/5%Ъфилиал П ектная, 4 г. Ужго од Составитель С, КаэиновРедактор В. фельдман Техред С Мигай Ко