Устройство для генерирования функций

(28)ПРкоркгет ссср по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Винницкий политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ФУНКЦИЙ 1Изобретение относится к вычислительной . технике и может быть использовано в аналоговых и гибридных вычислительных машинах и комплексах, а также в системах автоматичес. кого управления и контроля, в системах передачи и обработки информации.Известен функциональный генератор напряжения ступенчатой формы, содержащий задающий генератор импульсов и реверсивный счет. чик,схему формирования напряжения ступеттчатойформы, делитель частоты, дешифратор, триггер,10 линечный инвертор, две схемы совпадения исумматор 11.Недостатками устройства являются сложность его схемы и ограниченный класс реали. зуемых функций.15Наиболее близким к предлагаемому. является устройство для генерирования функций, содержащее блок настройки, блок управляющего напряжения, выход которого через по 2 О следовательно соединенные согласующий резистор и первый разделительный конденсатор сое. динен с выходом источника напряжения возбуж. денни, и оператп 1 онный усилитель, ко входу2которого подключены первые зажимы входныхчконденсаторов. Кроме того, оно содержит разделительные конденсаторы, формирующие пьезо. трансформаторы, компенсирующий пьезотранс. форматор и пьезотрансформатор начальных условий, вход которого через второй разделительный конденсатор подключен к выходу ис точника напряжения возбуждения, к которому крез третий разделительный конденсатор под. ключен вход компенсирующего пьезотрансформатора; входы формирующих пьеэотрзнсформаторов соединены с общей точкой согласующего резистора и первого разделительного конденса. тора, выходы всех пьезотрансформаторов соеди иены со входом операционного усилителя через соответствующие входные конденсаторы и с вы. ходом блока настройки - через соответствую. щие разделительные резисторы; экранирующие. электроды всех пьезотрансформаторов соединены с шиной нулевого потенциала 21Недостатком устройства является ограниченный класс воспроизводимых функций.Цель изобретения - расширение класса вос. производимых функций,13 76778Для достижения поставленной целй уСтрой.ство для генерирования функций, содержащеегенератор импульсов, сумматор, выход которого является выходом устройства, две группыпьезотрансформаторов и пьезотрансформатор5постоянной составляющей, входы всех иьезотрансформаторов соединены с выходом блокауправления и с соответствующими шинами на.пряжения поляризации,. экранируюшие электродыпьезотрансформаторов соединены с шиной нулевого потенциала, дочолнительно содержит дели.тель частоты, формирующие усилители и генераторы треугольного напряжения, выходы кото.рых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, третий вход которогосоединен с выходом первого формирующегоусилителя, а четвертый вход - с выходом блока управления, вход первого формируюшегоусилителя соединен с выходом пьеэотрансформатора постоянной составляющей, вход второго формирующего усилителя соединен с выхода.ми пьезотраисформаторов первой группы, авход третьего формируюгцсго усилителя - с выходами пьеэотрансформаторов второй группы,выход генератора импульсов соединен с первымвходом блока управления и со входом делителячастоты, выход которого соединен со вторымвходом блока управления и с первыми входа.ми генераторов треугольных напряжений, вторые входы которых соединены соответственнос выходами второго и третьего формирующихусилителей,На чертеже приведена схема устройства;Устройство для генерирования функцийсодержит генератор 1 импульсов, делитель 2 З 5частоты, блок 3 управления, пьезотраноформатор ПТ) 4 постоянной составляющей, первуюгруппу иьезотрансформаторов 5, вторую группупьезотрансформаторов 6, Кроме этого устройство содержит формирующие усилители 7-9и генераторы 10 и 11 треугольных напряже.ний, выходы которых соединены со входамисумматора 12. Клемма 13 является выходомустройства. Каждый пьезотрансформатор 4-6содержит секции 14 возбуждения, генераторные секции 15, разделенные экранизируюшимиэлектродами 16, соединенными с шиной нулевого потенциала, а также входные электроды17 и выходные - 18, Шины 19 напряженияполяризации служат для приложения управля 50ющего напряжения, изменяющего уровень инаправление поляризации секций 14 возбуждения,Уровень и направление поляризации генераторных секций ПТ 15 устанавливается в процессеих из отовления. В устройстве применены широкополосные пьезотрансформаторыГенераторы треугольных напряжейий 10 и11 подстроены на основе ПТ, импульсами возбуждения для которых служат импульсы, поступа- и 3 4ющие с выходов первой и второй груни ПТ 5 и 6 через формирующие усилители 8 и 9. Коэффициенты передачи генераторов треугольных напряжений 10 и 11 постоянны и равны между собой, поэтому амплитудные значения треугольных напряжении определяются амилиту. дой импульсов возбуждения, то есть величинами коэффициентов передачи ПТ первой и второй групп. Ьлок 3 управления предназначен для последовательного опроса ПТ в каждой из групп, а также для управления режимом работы сумматора 12. Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии выход генератора 1 импульсов через блок 3 управления подклю-. чен ко входу первого ПТ 5 первой группы. Так как выход этого ПТ черезформируюший усилитель 8 подключен ко входу генератора 10 треугольных напряжений, то после включения генератора 1 импульсов в генераторе 10 треугольных напряжений начинается форми. роваиие переднего фронта треугольной функ. ции, Формирование переднего фронта закан. чцвается после поступления импульса с выхода делителя 2 частоты. 1 ри поступлении этого же импульса на блок 3 управления к выходу генератора 1 импульсов подключается также вход первого г 1 Т 6 второй группы. Так как выход этого ПТ через формируюций усилитель 9 подсоединен ко входу генератора 11 тре. угольных напряжений, то в генераторе 11 на. чинается формирование переднего фронта треугольного напряжения, в то время как одно. временно с этим в генераторе 10 треугольного напряжения йачннается формирование заднего фронта. ПТ 4 задания постоянной составляю. шеи работает непрерывно начиная с момента включения генератора 1 импульсов, Следующий импульспоявляющийся на выходе делителя 2 частоты, означает конец формирования треугольного напряжения генератором 10 треугольных напряжений и блок управления подключает к выходу генератора 1 импульсов вход следующего ЧТ 5 первой группы, в то время как в генераторе 11 треугольных напря-жений заканчивается формирование переднего и начинается формирование заднего фронта треугольного напряжения, Таким образом, каждый раз после окоцчания формирования треугольного напряжения в одном из генераторов треугольных напряжений блок 3 управления производит подключение следующего ПТ соответствующей группы. В сумматоре 12 проис. ходит сложение треугольных напряжений и постоянной составляющей, в результате чего на его выходе формируется функция, аппрокси. мирующая заданную, На четвертый вход сум. матора 12 поступают сигналы от блока 3 уп равления, в результате чего в определенные10 Формула изобретения Устройство лля генерирования функций, со держащее генератор импульсов, сумматор, выход которого является выходом устройстваф 30 две группы пьезотрансформаторов и пьезотрансформатор постоянной составляющей, входы всех пьезотрансформаторов соединены с выходом 5 767783моменты времени сигнал на выходе сумматора2 может отсутствовать, что позволяет генери.ровать функции, содержащие разрывы. Видвоспроизводимой функции в предлагаемомгенераторе задается коэффициентами передачи5ПТ 5 и 6 и г 1 Т 4, которые представляют собойординаты функции в граничных точках участковаппроксимации в определенном масштабе.Поэтому, в отличие от известного устройства,подготовка функции к воспроизведению нетребует специальных вычислений, кроме учетамасштабных коэффициентов. Принцип воспроизведения знакопеременных функций в пред.лагаемом генераторе основан на том, что в ПТимеется возможность изменения не только 15уровня, но и направлейия поляризации, чтопозволяет получать на выходах ПТ как положительные, так и отрицательные импульсы приналичии однополярных импульсов возбужденияна входах. 20Преимуществом предложенного устройстваявляется расширениекласса воспроизводимыхфункций,6блока управления и с соответствующими шинами напряжения поляризации, зкранирующиеэлектроды пьезотрансформаторов соединены сшиной нулевого потенциала, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций, оно содержитделитель частоты, формирующие усилители и.генераторы треугольного напряжения, выходыкоторых соединены соответственно с первыми вторым входами сумматора, третий входкоторого соединен с выходом первого 4 юрмирующего усилителя, а четвертый вход - свыходом блока управления,вход первого формирующего усилителя соединен с выходомпьезотрансформатора постоянной составляющей,вход второго формирующего усилителя соединен с выходами пьезотрансформаторов первойгруппы, а вход третьего формирующего усилителя - с выходами пьезотрансформаторов второй группы, выход генератора импульсов сое.динен с первым входом блока управления .исо входом делителя частоты, выход которогосоединен со вторым входом блока управленияи с первыми входами генераторов треугольныхнапряжений, вторые входы которых соединенысоответственно с выходами второго и третьегоформирующих усилителейИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Мф 331405,кл. 6 06 6 7/26, 1969.2. Авторское свидетельство СССР Яе 537355,кл. 6 06 6 7/26, 1975 (прототип).ов НЖцльяикоаа СоставительТехреду Бар орректор Н. Стеи,Тираж 751 ЦНИИПБ Государсненного комитета СССР по делам жобретеиий и открытий 13035; Чоскна, Ж 35, Раушская яаб., д. 45 Э