Широтно-импульсный развертывающий функциональный преобразователь

Изобретение относится к вычисли тельной и информационно-измеритечьной технике и может быть использовано в качестве функционального блока для воспроизведения сложных Функцио-, нальньгл зависимостей в системах времяимпульснаго регулирования и в гибридных вычислительных средах при выполнении операций над векторными величинами.Цель изобретения - расширение области применения за счет воспроизведения знакопеременных функций многих аргументов. 15На Фиг.1 изображена структурнаясхема преобразователя; на фиг.2- структурная схема упоавляемого генератора развертки; на фиг.З - структурная схема блока определения моду О . ля и знака; ча фиг.4 - временные диаграммы работы преобразователя.Широтно-импульсный развертывающий Функциональный преобразователь(фиг.1) содержит тактовый генератор 251, одновибратор 2, управляемый генератор 3 развертки, компаратор 4,триггер 5, сумматор 6, блок 7 определения модуля и знака и выход 8 , знака устройства. 30Управляемый генератор 3 разверт"ки (Фиг.2) содержит 1 интеграторов9, - 9 к и сумматор 10, причем первыйинтегратор 9, является суммирующим.Блок 7 определения модуля и знака (фиг.З) соцержит инвертор 11, два ключа 12 и 13, компаратор 14 и элемент НЕ 15. Для детектирования и .фиксации знака результата компаратор14 первым входом подключен к входублока 7, вторым входом - к линии постоянного напряжения, а выходом - к входу элемента НЕ 15, выход которого является знаковым выходом блока 7, Между входом и выходом модуля блока 7 включены параллельно первый ключ 12 и последовательно соединенные иннертор 11 и второй ключ 13, Для управления коммутацией ключей 12 и 13 в зависимости от знака входной величины их управляющие входы подключе 5 С ны к выходам второго компаратора 14 и элемента НЕ 15 соответственно.В основу работы устрочства поло-жен принцип развертывающего нреобра 55 зования непрерывных, строго монотонных функций у = 1(х), для которых существуют непрерывные обратные функции Ю (Т)=Х. Для широтно-имнульс"К (К С) = Х(т);Х = сопне1;60,Т(1) где Т - период дискретизации.В леной части (1) записана развертывающая функция, а в правой- функция сравнения.Рассматриваеьый широтно-импульсный развертывающий функциональный преобразователь позволяет воспроизводить функции многих переменных, представленные в классе непрерывных, строго монотонных, нечетных сложных Функций(2) для которых существуют обратные функции К (Я = у(Х), (3) и Ц(Х) представляется одной из следующих форм::1 Рассматривая (4) как частный случай (5) (при В = 1, В, = О,1, и), (3) с учетом (5) приводится к виду.гных развертывающих систем уравнениеразвертывающего преобразования (уравнение баланса) при замене У временным параметром (У=К 1:, где Кмасштабньй коэффициейт) имеет нид(7) 20 25 П (с) ( О, я = -1. ровень "1" при ровень "0" при вых.4 к- (вБП(у)1 с.в"1=а входных переменных Х,Х- напряжениями П О , получают уравнение баланса преобразователя, записанное с учетом требованИя неотрицательности развертывающей функции: и с(ао 11 + , П,).1:а, = . ,/П;в. = .в,/в;а. =а,/К, 1 = 1,п;В=, В;/К, 1=1,п;в Р(ВО + с В;х;) в1:1в = вЦП Е (у) = в 3.дп уьвддп(а Б +а; Бс),1=( где К= Б /х - масштабный коэфФициент;Б - постоянное напряжение.В правой части уравнения (7) записано выражение для функции сравнения, управляемой по знаку. Параметры -й (=1,п) и (и+1)-й входных цепей сумматора б задаются весовыми1коэффициентами а, и а соответст 1 овенно.В левой части уравнения (7) записано выражение для развертывающей Функции, управляемой по уровню. Весовые коэффициенты В.(=1,п) и В определяют параметры х-й ио(и+1)-й входных цепей первого (сум 1 мирующего) интегратора 9 а вес Ы Я=1,1)- параметр 1-й входной цепи сумматора 10.Широтно-импульсный развертывающий Функциональный преобразователь работает следующим образом. Если принять такую логику кодирования знака, то с выхода компаратора 14 снимается знак убывающей нечетной Функции у=-Гх, а с выхода элемента НЕ 15 - знак возрастающей нечетной Функции У=Я(Р(Ф)С появлением тактового импульса навыходе тактового генератора (фить.4 а)триггер 5 устанавливается в "1"(фиг.4 е)а одновибратор 2 начинает Формирование импульса длительностьи Т(Фиг.4 б), запускающего управляемьйгенератор 3 развертки переводом егоинтеграторов 9, - 91, в режим интегри О рования, Напряжение развертки, снимаемое с выхода сумматора 10, изменяется по закону (фиг.4 В)св(с)= Г(вв 15- 0лВ;11 х, с. с 13(В,11 +В 11,)г0. (1) = сопв 1 7 С Е О,Т, 1=1,Пгде Т - период дискретизации, те.периодимпульсов тактовогогенератора 1,Штрих-пунктирной линией (фиг.4 в)изображена огибающая максимальныхза период значений напряжения развертки:ьИ) (В 11+В 1 Ивг.То:Напряжение, задаваемое по величине функцией сравнения, снимается свыхода первого сумматора б (пунктир ная линия на фиг.4 в);1тив(е) = аБ +, а;Б. (е), (8)1:1При воспроизведении знакопеременных функций знак суммы (8) должен 40 бытв зафиксирован на знаковом выходе8 устройства как знак результата сог.ласно (7), а полярность напряжениявзвывдолжна сОВпэДать с полЯРностью напряжения развертки Пвы, (1) 45 Детектирование знака в суммы (8)производится компаратором 14 блока7 (Фиг.4 г): управление функцией сравнения по 55 знаку в Выполняется коммутацией ключей 12 и 13: первый клич 12 замыкается при в = 1, второй клич 13 при в= -1, В последнем случае напря-.жение Пинвертируется инверторомТ-Т. +СБС р, Тоах Т с 5 р, - с 8 р. вс х 5 147и подается на первый вход компара тора 4 с неизменной положительной полярностью (фиг.4 в) . В момент й, когда напряжение на входах компаратора 4 сравняется, на его выходе появляется импульс (фиг.4 д) сбрасывающий триггер 5 (фиг.4 е). Длительность С импульса, полученного на сигнальном выходе устройства, являетсй решением баланс- ного уравнения (7), а в сочетании со знаком 8, снимаемым со знакового выхода 8 устройства, результатом функционального преобразования, поскольку у фф 8 К 1Цикл работы преобразователя заканчивается сбросом управляемого генератора 3 развертки; по окончании формирования одновибратором 2 импульса длительностью Т, интеграторы 9, - 9 переводятся в режим сброса. Возникающее при этом повторное срабатывание первого компаратора 4 не приводит к изменению состояния выходов устройства. Период дискретизации, т.е, период тактовых импульсовопределяется .суммой где 1 - максимальная длительностьФфинтервала преобразования;- максимальное время сбросбр. махса интеграторов 9, - 91,после достижения наибольшего значения напряженияИВЬП. Ю МОП 4693 6 формула изобретения1. Ииротно-импульсный развертывающий функциональный преобразователь,содержащий управляемый генераторразвертки, соединенный сигнальнымивходами с входами задания аргументов преобразователя и входом опорного напряжения, триггер, выход которого является выходом преобразователя, а единичный и нулевой установци.ные входы подключены к выходу такервого генератора и выходу компаратррсоответственно, и сумматор, входыкоторого соединены с входами задания аргументов преобразователя ивходом опорного напряжения, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения области примененияза счет воспроизведения знакопеременных функций многих аргументов,в него введены одновибратор и блокопределения модуля и знака, подключенный входом к выходу сумматора,знаковым выходом к знаковому Выходу преобразователя, а выходом модуля - к первому входу компаратора,соединенного вторым входом с выходомуправляемого генератора развертки,30 вход синхронизации которого подключен через одновибратор к выходу тактового генератора,2. Преобразователь по п.1, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что управляемый генератор развертки содержитгруппу последовательно соединенныхинтеграторов и сумматор, выход которого является выходом управляемогогенератора развертки, а входы сое 40динены с выходами интеграторов группы, подключенных входами управлениясбросом к синхронизирующему входууправляемого генератора развертки,причем сигнальные входы первого интегратора группы являются сигнальными входами управляемого генератораРазвертки.