Цифровой функциональный преобразователь

Союз СоветскииСоцкалкстнческмкРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет СССР ао Аелам изобретений и открытий04.82. БюллетеньОпубликов З)У 81. 325,088. 8) ата опубликования описания 17.04.8 ман, В, В. Соколов и А, Л. Ковш 2) Авторы изобретени зного научно-исследовательсКоо иута по автоматизации предприятийроительныхматериалов ноМинский филиал Всесою конструкторского инститпромышленности ст) Заявитель 4) ЦИФРОВОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗО Ь преобразователе заданная зависимость аппротн Изобретение относится к области авто- матики и вычислительной техники и может найти применение при функциональной обработке частотно-импульсных и аналоговых сигналов с представлением результата в цифровой форме.5По основному авт. св, М 815727 известен цифровой функциональный преобразователь, содержащий генератор импульсов, три ключа, три счетчика, два дешифратора, коммутатор, делитель частоты, два элемента ИЛИ, выходной регистр и блок управления, выполненный, на двух триггерах, Выход генератора импульсов подключен к входу делителя частоты и к первому входу первого ключа, соединенного выходом с входом первого счетчика, а вторым входом - с выходом второго счетчика. Первый и второй триггеры блока управления подключены первыми входами к выходу первог элементаИЛИ, а вторыми входами.- к выходу второго счетчика, соединенного входом с выходом второго ключа, первый вход которого подключен к выходу первого триггера блока управления. Выход второго триггераблока управления соединен с первымивходами коммутатора и третьего ключа,второй вход которого подключен к второму входу второго ключа, а выход - квходу третьего счетчика. Выходы разрядов третьего счетчика соединены с первой группой входов первого дешифратора,подключенного второй группой входовчерез второй дешифратор к выходам разрядов первого счетчика, . Коммутаторсоединен второй группой входов с выходами разрядов делителя частоты, третьейгруппой входов - с выходами первогодешифратора, а выходами - с входамивторого элемента ИЛИ, соединенного выходом с входом выходного регистра, а входы первого элемента ИЛИподключены к выходам первого дещифратора 3 з, 3 М 07ксимируется набором участков гиперболических зависимостей и видеРоК. х где о - число участков аппроксимацииГр; - частота заполнения на-омучастке;К - число периодов входной частоты Р с на -ом участке;. квыходной код вНедостатком известного преобразователя является ограниченная область применения, так как он позволяет воспроиз 15 водить только монотонно убывающие зависимости, носящие гиперболический характер, при представлении аргумента, только в частотно-импульсной форме.Цель изобретения - расширение обЗ ласти применения.Поставленная цель достигается тем, что в цифровой функциональный преобразователь дополнительно введены блок вычитания напряжений, переключатель и преобразователь напряжение-частота, выход которого подключен к вторым входам второго и третьего ключей, а входк выходу переключателя, соединенного первым входом с выходом блока вычитания напряжений, а вторым входом - с шиной ввода аргумента и с первым входом блока вычитания напряжений, второй вход которого подключен к шине опорного напряжения, причем инверсный выход выходного регистра является дополнительным . выходом цифрового функционального преобразователя.На чертеже изображена структурная49 схема цифрового функционального преобразователя.Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, три ключа 2, 3 и 4, три счетчика 5, 6 и 7, два дешифратора 8 и 9, соммутатор 10, делитель 11 часто 5 ты, два элемента ИЛИ 12 и 13 выходной регистр 14, блок 15 управления, содержащий два триггера 16 и 17, блок 18 вычитания напряжений, переключатель 19 и преобразователь 20 напряжение- частота.Выход генератора 1 подключен к входу делителя 11 частотыи к первому входу первого ключа 2, соединенного вьсходом с входом первого счетчика 5, а вторым входом - с выходом второго счетчика 6. Первый и второй триггеры 16 и 17 блока 15 управления подключены первыми 35входами к выходу первого элемента ИЛИ 12, а вторыми входами - к выходу счетчика 6, соединенного входом с выходом второго ключа 3, первый вход которого подключен к выходу триггера 16 блока 15 управления. Выход триггера 17 блока 15 управления соединен с первыми входами коммутатора 10 и третьего ключа 4, второй вход которого подключен к второму входу ключа 3 и к вьцсоду преобразователя 20 напряжение-частота, а выход - к входу третьего счетчика 7. Выходы разрядов счетчика 7 соединейы с первой группой входов первого дешифрато ра 8, подключенного второй группой входов через второй дешифратор 9 к выходам разрядов счетчика 5. Коммутатор 10 соединен второй группой входов с выходами разрядов делителя 11 частоты, третьей группой входов - с выходами дешифратора 8, а выходами - с входами второго элемента ИПИ 13, соединенного выходом с входом выходного регистра 14. Входы первого элемента ИЛИ 12 подключены к выходам дешифратора 8. Преобразователь 20 напряжение-частота подключен входом к выходу переключателя 19, соединенного первым входом с выходом блока 18 вычитания напряжений, а вторым входом - с шиной 21 ввода аргумента и с первым входом блока 18, второй вход которого подключен к шине 22 опорного напряжения Оо . Инверсный выход выходного регистра 14 является дополнительным выходом цифрового функционального преобразователя.Цифровой функциональный преобразователь работает следующим образом.Второй аналоговый сигналмонотонно изменяющееся напряжение) 0 с шины 21 поступает на вход преобразователя 20 напряжение-частота либо непосредственно через переключатель 19, либо через блок 18 вычитания напряжений, на выходе которого формируется разность между опорным напряжением и входным сигналом. С выхода преобразователя 20 сигнал частотой Р при наличии разрешающего сигнала с триггера 16 на первом входе ключа 3 поступает в счетчик 6. Емкость счетчика 6 определяется тем, что за временную базу принят интервал, равный двум периодам Т частоты Р, т.е, время между первым и третьим импульсами этой частоты. В течение указанного времени 2 Тсчетчик 6 открывает ключ 2, и импульсы опорной частоты Ро с генератора 1 поступают в счетчик 5, Границы интерва Б 9207 лов аппроксимации Р -Рх 1 рассчитываются предварительно и каждой частоте , Рк, соответствует определенное число импульсов опорной частоты Р. В зависимости от количества импульсов часто ты Гэ, поступивших в счетчик 5 за время 2 Тх, сигнал появляется только на одном-ом выходе дешифратора 9, который соединен с соответствующим -ым входом второй группы входов дешифратора 8. 10Через время 2 Тх с выхода счетчика 6 в блок 15 управления на вторые входы триггеров 16 и 17 поступает сигнал окончания определения рабочего интервала аппроксимации, в соответствии с этим 15 с выхода триггера 17 на ключ 4 и коммутатор 10 поступает сигнал на начало измерения. Импульсы частоты Р х через ключ 4 поступают в счетчик 7, емкость которого выбрана не менее К псц 20 По сигналу с-го выхода дешифратора 9 на 1.-ом выходе решифратора 8 появляется сигнал, и импульсы частотой Гр, делителя 11 через коммутатор 10 и элемент ИЛИ 13 поступают в выход ной регистр 14, имеющий инверсный выход для получения соотношения:МрЯХ М 130где й - код на инверсном выходе регистра;Йям- емкость регистра.После того, как в счетчик 7 поступит Кимпульсов, с соответствующего выхо- З 5 да дешифратора 8 через элемент ИЛИ 12 на вторые входы триггеров 16 и 17 поступает сигнал об окончании измерения На выходе триггера 17 формируется сигнал на закрытие ключа 4 и коммутатора 10. Цикл измерения закончен, и с выхода триггера 16 на ключ 3 поступает сигнал на начало следующего цикла.Если выход переключателя 19 соединен с его вторым входом, а результат преобразования снимается с прямого вйхода регистра 14, то в цифровом функциональном преобразователе производится аппроксимация монотонно убывающей зависимости, носящей гиперболический характер. Если при этом результат преобразования снимается с инверсного выхода регистра 14, то выполняется аппроксимация монотонно возрастающей зависимости, носящей логарифмический характер.Если выход переключателя 19 соединен с его первым входом и результат снимается с прямого выхода регистра 14, то за счет преобразования в частоту Р . разности Оо - О в цифровом функциональном преобразователе производится аппроксимация монотонно возрастающей зависимости, носящей пар, болический характер. Если же при этом результат снимается с инверсного выхода регистра 14, то производится аппроксимация монотонно убывающей зависимости, носящей обратно параболический характер.Таким образом, предложенный цифровой функциональный преобразователь за счет расширения класса воспроизводимых функций имеет более широкую область применения.формула изобретенияЦифровой функциональный преобразователь по авт, св. % 815727, о т л ич а ю щ и й с я тем что, с целью расширения области применения, в него дополнительно введены блок вычитания напряжений, переключатель и преобразователь напряжение-частота, выход которогбподключен к вторым входам второго итретьего ключей, а вход - к выходу переключателя, соединенного первым входомс выходом блока вычитания напряженийа вторым входом - с шиной ввода аргу-.мента и с первым входом блока вычитания напряжений, второй вход которогоподключен к шине опорного напряжения,причем инверсный выход выходного регистра является дополнительным выходом цифрового функционального преобразователя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРддисное ираж 732венного комитета ССретений и открытийЖ, Раушская наб з 2345/57 Т ВНИИПИ Государст по делам изоб 113035, 1 Чосква