Функциональный генератор напряжения

првсоедииевием зайекн,тее йсударстеенный еемнте Совета Мннестров ССС ее делам иэабретеней н еткрытнй(73 1 вторы еезобратаееите ю.с.Голованов, ю.Б,нестеров и В.в.орлов аиВитВ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР НАПРЯЖЕНИ Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано для автоматической электронной перестройки резонансных систем широкодиапазонных панорамных приемников.Известен Функциональный генератор напряжения, содержащий задающий генератор импульсов, через ключ и распределитель команд подключенный к накапливающему сумматору, выход которого через преобразователь код-напряжение соединен с выходом генератора напряжения 1 . Информационный вход накапливающего сумматора соединен через функциональный преобразователь кода с де" шифратором узлов аппроксимации.Генератор является кусочно-линейным аппроксиматором, поэтому необходимо введение большого числа линейных участков для точного воспроизведения заданной Функциональной зависимости и связанное с этим большое число переключений (100-:200), требующееся для изменения узлов аппроксимации и наклонов на линейных участках, при изменении воспроизводимой Функции.Наиболее близким техническим решением к изобретению является функциональный генератор напряжения, содержащий задающий генератор импульсов, выход которого соединен со входом делителя частоты и тактирующим входом накапливающего сумматора непосредственно, а со входом блока установки кодов через последовательно соединенные двоичный счетчик и дешифратор. Первый информационный выход блока установки кодов соединен с одноименным входом накапливающего сумматора, выход которого через преобразователь код-напряжение соединен с выходом Функционального генератора напряжения 2 . Однако этот генератор не обеспечивает достаточной точности приближения для вольт-частотных характеристик приемников, особенно при увеличении коэффициента перекрытия диапазона(К 18).Целью изобретения является повышение точности аппроксимации.Эта цель достигается тем, что предложенный генератор содержит регистр сдвига, реверсивный регистр сдвига, одноразрядный сумматор и Формирователь команд, вход которого подключен к выходу делителя частоты, первый управляющий выход соединен со входом сдвига вправо реверсивного регистра сдвига, а второй управляющий выход соединен со входом сдвига влево реверсивного регистра сдвига и тактирующими входами регистра сдвига и одноразрядного сумматора, один информационный вход которого подключен к выходу регистра сдвига, охваченного кольцевой обратной связью , а другой информационный вход - к последовательному выходу реверсивного регистрасдвига, а выход соединен с последовательным входом реверсивного регистрасдвига, параллельный выход которогосоединен со вторым информационнымвходом накапливающего сумматора. Второй и третий информационные выходыблока установки кодов соединены.с соответствующими входами регистра сдвига и реверсивного регистра сдвига.На Фиг,1 приведена структурнаясхема Функционального. генератора напряжения; на Фиг,2 - графики Функций,вырабатываемых генератором, и вольт частотные характеристики приемника.Генератор содержит блок 1 установ" ки кодов, накапливающий сумматор 2, линейный преобразователь код-напряжение 3, делитель частоты 4,. дешифра тор 5, двоичный счетчик 6 задающий генератор имп;льсов 7, регистр сдвига 8, реверсивныйрегистр сдвига 9, одноразрядный сумматор 10 и Формиро" ватель команд 11, 30Выход генератора 7 соединен совходом делителя частоты 4 и тактирующим входом накапливающего сумматора 2 непосредственно, а со входом блока установки кодов 1 через последовательно соединенные счетчик 6 и дешифратор 5. Первый информационный выход блока установки кодов 1 соединен с одноименным входом .сумматора 2,второй информационный выход - с информационным входом регистра сдвига 9, а третий - с информационным входом регистра сдвига 8, охваченного кольце" вой обратной связью.Выход делителя частоты 4 подключен ко входу формирователякоманд 11, 45 первый управляющий выход (выход 1). которого соединен со входом сдвига впоаво регистра сдвига 9, а второй управляющий выход - со входом сдвига влево регистра сдвига 9 и .акти рующими входами регистра сдвига 8 и сумматора 10. Один информационный вход сумматора 10 подключен к выходу регистра сдвига 8, другой информационный вхоц - к последовательному 55 выходу регистра сдвига 9, а выход соединен с последовательным входом регистра сдвига 9. Параллельный выход регистра сдвига 9 соединен со вторым информационным входом сумматора 2, выход ко:срого через преобразователь код-напряжение 3 соединен с выходом Функционального геке" ратора напряжения.Генератор работает следующим обб 5разом. В начале каждого цикла работы приводятся в исходное состояние следующие элементы, "счетчик б и делитель 4 частоты обнуляются, сумматор 10 устанавливается в единицу, а в регистры 8 и 9 и сумматор 2 через соответствующие информационные входы с помощью блока установки кодов 1 .записываются числа начальной установки. При поступлении тактовых импульсов с генератора 7 на тактирующий вход сумматора 2 в сумматоре в каждом такте производится суммирование имеющегося в нем кода с кодом, поступающим иа его второй информационный вход с параллельного выхода регистра сдвига 9,Во время действия Ц тактовых импульсов число, записанное в регистре 9, постоянно, поэтому код в сумматоре 2 нарас" тает линейно, так же нарастает и нап-ряжение на выходе подключенного к нему преобразователя 3. После поступления 9 -го импульса (но до прихода М +1-.го) число в регистре 9 изменяется, Новое число в регистре 9 Формируется иэ старого, имеющегося в регистре и числа, записанного в регистре 8 сдвига. Управляет изменением кода в регистре 9 Формирователь команд 11, подключенный к выходу делителя частоты 4 с коэф" Фициентом деления й, Через каждые М тактовых импульсов Формирователь команд 11 вырабатывает управляющие сигналы (одиночный импульс и серию иэ Ф импульсов, под действием которых код в регистре 9 удваивается и иэ получившегося числа вычитается числозаписанное в регистре 8, Изменение кода врегистре 9 приводит к тому, что при воздействии каждой следующей последо" вательности из Ч тактовых импульсов изменяется скорость накопления кода сумматором 2 и соответственно скорость нарастания. выходного напряжения преобразователя 3.Для удвоения кода в регистре 9 с первого управляющего выхода Формирователя команд 11 на вход сдвига вправо регистра 9 поступает одинечный импульс. При этом информация в регистре 9 сдвигается на один разряд в сторону старших разрядов, а в младший освобождающийся разряд записывается нуль, для чего на последовательный вход регистра 9 со стороны младших разрядов постоянно заводится нулевой потенциал . Для вычитания из удвоенного кода регистра 9 кода регистра 8 серия иэпп . импульсов ВИ-число разрядов регистров 8 и 9),со второго управляющего выхода формирователя 11 подается на вход сдвига влево регистра сдвига 9 тактирующие входы регистра сдвига 8 и сумматора 10, Сумматор 10 преобразует последовательные коды .слагаемь 1 х, образую" щиеся на последовательных выходах ре"Р - фЗ 2 -С 2 Щ Ц а и -1 ий ) 2 фЬ 1 гистров 8 и 9, соединенных с информационными входами сумматора.1 О, поддействием команд сдвига, в последовательный код сУммы. Операция вычитаНияв генераторе заменена операцией сложения в дополнительном коде, поэтомуна первый. информационный вход сумматора 10 подается обратный код регистрасдвйга 8 с инверсного выхода младшегоразряда, а триггер переполнения ( начертеже не показан 3 сумматора 10 перед суммированием устанавливается в.единицуф. Результат вычитания последовательно вводится в регистр 9 через последовательный вход со стороныстарших разрядов, В регистре 8 за это 15время информация восстанавливается,по- .скольку он охвачен кольцевой обратнойсвязью. Через каждые .Мтайтов операции удвоения и вычитания повторяются,вследствие чего на выходе Функционального генератора Формируется определен" .ная функциональная зависимость, Форми-рование одной функциовальной зависимости происходит на протяжении всегоучастка аппроксимации, определяемого 25дешифратором 5,Изменение Функциональной зависимости производится следующим образом.Счетчик б преобразует импульсы генератора 7 в числовой код, равный числуимпульсов, последовательно поступивших на его вход. Дешифратор 5 преобразует этот код в управляющий сигнал наодном иэ выходов (по числу участков. аппроксимации), под действием которого блок 1 установки кодов производитввод в регистры 8 и 9 и сумматор 2 новых чисел начальной установки (через,соответствующие информационные входы),:обеспечивая Формирование новой Функциональной зависимости и одновременносшивание Функции на границах участков.Рассмотрим процесс выработки Функционального цифрового сигнала с количественной стороны. допустили. я - число импульсов,.вырабатываемых генерато-.ром 7, М - число, вводимое в сумматор2 при начальной установке, В и Саналогичные числа, вводимые в регистрсдвига 9 и регистр .сдвига 8 соответственно, Ц - коэффициент деления делителя частоты 4. Тогда после прохождения Мимпульсов, т. е, при И/Ю: 1 ивыработке одной последовательностикоманд Формирователем 11, в регистре9 окажется записанным числом 2 В-С,Последовательность чисел в регистре 9можно записатьИВводя фиктивный код Э/Х в регистр при И/Н= О(для сохранения ряда при первом шаге, отИНО к И/Я,:1) и используя дискретное преобразование Лапласа, получим изображение общего чл на в регистре 9 Йроиэводя обратное преобразование,получим выражение для общего числа:, Производя суммирование, которое в генераторе выполняет сумматор 2, с учетом его начального состояния,А,получим выходной цифровой сигнал ЩИФдщк Е О щАС ИФ(В.С)В(2 -.1). Производя линейное преобразованиецифрового Функционального сигнала внапряжение при помощи преобразователя3, получим выходное напряжение в видеЩЦ=а +а +о 2 фо 1Ргде а,.:А,а =(8-С)В0 =.1/М(коэффициент преобразования опущен).При применении реверсивного регистра 8 возможна следующаяпоследовательность команд:сдвиг кода регистра 9,вычитание иэ кода регистра 9 кодарегистра 8,сдвиг кода регистра 8,Б этом случае выходное напряжениеможно записать в виде Полученные функции позволяют проводить согласование с функцией перестройки приемника при значительной ее нелинейности,иа Фиг,2 показаны графики Функций, вырабатываемыегенератором при следующих значениях кодов:АзО, В,. С:14-31.Для сравнения показаны Функции перестройки гетеродина Ба Взрикапахрассчитанные при Различных коэффициентах перекрытия по диапазону Ц,Формула изобретенияФункциональный генератор напряжения, содержащий задаощий генератор импульсов, выход которого соединен со входом делителя частоты и тактирующим входом накапливающего сумматора непосредственно, а со входом блока установки кодов через последовательно соединенные двоичньй счетчик и дешнф" ратор, первый информационный выход блока установки кодов соединен с одноименным входом накапливающего сумматора, выход которого через преобразо- ватель код-напряжение соединен с выходом функционального генератора нап" ряжения,. о т л и ч а о щ и й с я тем, что, с целью повышения точности ап.т прокснмации, он содержит регистр сдвига, реверсивный регистр сдвига, одноразрядный сумматор и Формирователь команд, вход которого подключен к выходу делителя частоты, первый управляющий выход соединен со входом сдвигавправо реверсивного регистра сдвига,а второй управляющий выход - со входом сдвига влево реверсивного регистра сдвига и тактирующими входамн регистра сдвига и одноразрядного сумматора, один информационныйвход которого подключен к выходу регистра сдвига, охваченного кольцевой 10 обратной связью, другой информационныйвход - к последовательному выходу реверсивного регистра сдвига, а выходсоединен с последовательным входом реверсивного регистра сдвига, параллель ный выход которого соединен со вторыминформационным входом накапливающегосумматора, второй и третий информационные выходы блока установки кодовсоединены с соответствующими входами о 0 регистра сдвига и,реверсивного регистра сдвигаИсточники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1.Авторское свидетельство СССРР 441 б 48,кл.Н 03 К 4/02, 1973.2. Авторское свидетельство СССР9 437110,кл. Я Об Ю 3/00, 1973.610129 Составитель Г.Сорокинедактор Л.утехина Техред 3. фанта КорректорН.Яцемирская Заказ 3013/39 ЦНИИПИ Госу т стров С 113035 фПатент, г, Ужгород, ул. Проектная,иал Тираж 826 дарственного комите по делам изобретен сква, Ж, РаущскаПодписноеа Совета Миний и открытий наб., д. 4/5