Устройство для интегрирования функций

Устройство для интегрирования функций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНТЕГРИРОВАНИЯ ФУНКЦИЙ, содержащее следящий аналого-цифровой преобразователь , реверсивный счетчик и преобразователь .код-частота., информационный вход которого подключен к цифровому .выходу следящего аналого-цифровога преобразователя, о т л ичающееся тем, что, с целью расширения области применения, в него введены блок выделения модуля, знаковый дискриминатор, блок задания начальных значений, дешифратор нуля, триггер, два элемента ИЛИ, переключатель, цифроаналоговый преобразователь и сумматор, цифровой выход которого соединен с цифровым .выходом устройства и сцифpoвьпv1 входом цифроаналогового преобразователя , выход знакового разряда сумматора подключен к выходу знакового разряда устройства и к управляющему входу -переключателя, входы которого соединены с источник,ами эталонного . напряжения соответственно положительной и отрицательной полярности, а выход - с аналоговым входом цифроаналогового преобразователя, выход которого является аналоговым выходом устройства, вход блока выделения модуля подключе.н к. входу устройства и к первому входу знакового дискриминатора, другим входом соединенного с выходом блока выделения модуля и с информационным входом следящего аналого-цифрового преобра-i зователя, выход разностного сигнала и управляющий выход которого соединены соответственно с аналоговым -ВХОДОМ и с первым управляющим входом блока задания начальных значений, первым управляющим выходом подключенного кпервому входу -первого эле-, мента ИЛИ, второй вход которого и управляющий преобразователя код-частота соединены с выходом начальной установки устройства и с вторым управляющим входом блока задания начальных значений, а выходс блокировочным входом дешифратора нуля, входы которого .и первый вход сутиматора соединены с выходом цифровых разрядовреверсивного счетчи-ка , счетный вход которого подключен к выходу преобразователя кодчастота- , а вход управления реверсом - к выходу знакового дискриминатора , связанно -о с знаковым входом блока задания начальных значений, первый вход второго элемента ИЛИ соединен с -ВЫХОДОМ дешифратора нуля, второй вход - с вторым управляющим выходом блока задания начальных значений , а выход - со счетным входом .триггера, выходом связанного с вхоСП дом знакового разряда первого входа сумматора, второй вход которого подключен к информационному выходу блока задания начальных значений,треть им управляющим выходом соединенного со счетным входом следящего аналого-цифрового преобразователя, третьим управляющим входом - с входом запуска устройства, а информационным входом - с кодовой шиной задания , начальных условий. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что следящий аналого-цифровой преобраз.ователь содержит блок вычитания, два компаратора , элемент ИЛИ, триггер, реверсивный счетчик и цифроаналоговый

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(бра 06 G 7 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3511044/18-24. (22) 12.11.82 (46) 30.01,84. Бюл. Р 4 (72) M.И.Серебриер (71) Завод счетных машин им.50-летия СССР (53) 681.333(088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

9 805345, кл. G 06 G 7/ 186, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 822205, кл. G 06 G 7/18, 1978 (прототип) . (54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНТЕГРИРОВАния функций, содержащее следящий аналого-цифровой преобразователь, реверсивный счетчик и преоб разователь код-частота, информационный вход которого подключен к циф- ровому,выходу следящего аналого-циф-. рового преобразователя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения, в. него введены блок выделения модуля, знаковый дискриминатор, блок задания. начальных значений, дешифратор нуля, триггер, два элемента ИЛИ, переключатель, цифроаналоговый преобразователь и сумматор, цифровой выход которого соединен с цифровым ,выходом устройства и с цифровым входом цифроаналогового преобразователя, выход знакового разряда сумматора подключен к выходу знакового разряда устройства и к управляющему входу .переключателя, входы которого соединены с источниками эталонного напряжения соответственно положительной и отрицательной полярности, а выход — с аналоговым входом цифроаналогового преобразователя, выход которого является аналоговым выходом устройства, вход блока выделения модуля подключен к входу устройства и к первому входу знакового дискриминатора, другим входом соединенного с выходом блока выделения модуля и с информационным входом

„„SV„„307 А следящего аналого-цифрового преобра» зователя, выход разностного сигнала и управляющий выход которого соединены соответственно с аналоговым .входом и с первым управляющим входом блока задания начальных значений, первым управляющим выходом подключенного к.первому входу первого эле-,,мента ИЛИ, второй вход которого и управляющий вход преобразователя код-частота соединены с выходом начальной установки устройства и с вторым управляющим входом блока задания начальных значений, а выходс блокировочным входом дешифратора нуля, входы которого и первый вход сумматора соединены с выходом циф- Я ровых разрядов. реверсивного счетчика,. счетный вход которого подключен к выходу преобразователя кодчастота., а вход управлейия ревер- С

coM - к выходу знакового дискриминатора, связанного с знаковым входом Я блока задания начальных значений, первый вход второго элемента ИЛИ со-, единен с .выходом дешифратора нуля, второй вход — с вторым управляющим выходом блока задания начальных значений, а выход - со счетным входом триггера, выходом связанного с входом знакового разряда первого входа сумматора, второй вход которого подключен к информационному выходу блока задания начальных значений,третьим управляющим выходом соединенного со счетным входом следящего анало)го-цифрового преобразователя, третьим управляющим входом — с входом запуска;устройства, а информационным входом — с кодовой шиной задания, начальных условий.

2. Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что следящий аналого-цифровой преобразователь содержит блок вычитания, два компаратора, элемент ИЛИ, триггер, реверсивный счетчик и цифроаналоговый

1070570

i преобразователь, цифровыми входаМи подключенный к выходам разрядов реверсивного счетчика, а выходом - к первому входу блока вычитания, второй вход которого соединен с аналоговым входом следящего аналого-цифрового преобразователя, а выход — c сигнальными входами компараторов, управляющие входы которых связаны с источниками опорных напряжений соответственно положительной и отрицательной полярности, а выходы - соответственно с входами установки B нулевое и единичное состояние триггера и с двумя входами элемента

ИЛИ, третий вход которого подключен к счетному входу следящего. аналогоцифрового преобразоважтелй, счетный вход реверсивного счетчика соединен . с выходом элемента ИЛИ, вход управления реверсом - с выходом триггера, а выходы разрядов соединены с цифровым выходом следящего аналогоцифрового преобразователя, выход блока вычитания подключен к выходу разностного.сигнала, а выход элемента ИЛИ вЂ” к управляющему входу следящего аналого-цифрового преоб разователя.

Изобретение относится .к автоматике и вычислительной технике, предназначено для формирования напряжения в аналоговой и цифровой форме, пропорционально интегралу от вход- 5 ного воздействия, и может найти применение в аналоговьк и гибридных вычислительных системах, а также в специализированных устройствах

1обработки информации. 10

Известяо устройство для интегрИрования, содержащее интегрирующий усилитель, компаратор, управляемый делитель частоть1, реверсивный счетчик с триггером знака в старшем 15 разряде, цифроаналоговый преобразователь, блок памяти, блок сравнения и блок ограничення (1).

Недостатками устройства являются пониженная точность интегрирования вследствие применения интегрирующего усилителя в качестве элемента преобразователя напряжение - частота и ограниченный динамический диапазон входного сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для интегрирования пико", образных сигналов, содержащее следящий аналого-цифровой преобразователь, подключенный информационным входом 30 к входу устройства, шинами сложе3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е". с я тем, что блок задания начальных значений содержит генератор импульсов, компаратор, триггер, два элемента И и регистр, входы и выходы которого связаны соответственно с информационным входом и выходом блока, выход генератора импульсов подключен к первому входу первого элемента И, вторым входом соединенного с выходом компаратора, сигнальный вход которого связан с аналоговым входом блока задания начальных значений, а управляющий — с источником опорного напряжения положительной полярности, знаковый вход блока подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с третьим .входом первого элемента И, первый, второй и третий управляющие входы блока подключены соответственно: к входу установки в нулевое состояние тригге ра, к второму входу, второго элемента И и к входу. установки в.единичное состояние триггера, выход триггера,. второго и первого элементов И связаны соответственно с первым, вторым и третьим управляющими выходами блока,, 2 ния.и вычитания — к входам блока определения экстремумов, а цифровым выходом — к входу преобразователя код-частота, соединенного выходом с г. первым входом элемента И, выход которого подключен к входу счетчика, а второй вход соединен с прямым входом блока определения экстремумов, подключенного инверсным выходом к блокирующему входу и к входу управления масштабом преобразования следящего аналого- цифрового преобразователя (23.

Недостатками известного устройства являются невозможность интегрирования непрерывных аналоговых сигналов произвольной формы, в том числе и знакопеременных, а также невозможность задания йроизвольных начальных значений интегрируемой функции и начальных условий интегрирования, что не позволяет использовать данное устройство в качестве интегрирующего блока. в составе ана-, логовой или гибридной вычислительной системы.

Цель изобретения -. расширение области применения устройства за счет интегрирования аналоговых сигналов произвольной форьы, в том числе и знакопеременных, задании произвольных начальных значений интегрируемой

Э 1070570 4 следящий аналого-цифровой преобразователь, реверсивный счетчик и преобразователь код-частота, информационный вход которого подключен к цифровому выходу следящего аналогоцифрового преобразователя, введены блок выделения модуля, знаковый дискриминатор, блок задания начальных значений, дешифратор нуля, тригre, два элемента ИЛИ, переключатель, цифроаналоговый преобразователь и сумматор, цифровой выход которого соединен с цифровым выходом устройства и с цифровым входом цифроаналогового преобразователя, выход.знакового разряда сумматора подключен к выходу знакового разряда ,устройства и к управляющему входу функции и произвольных начальных .условий.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее переключателя,. входы которого соедииены с источниками эталонного.напряжения соответственно положительной и отрицательной полярности, а . выход - с аналоговым входом цифроаналогового преобразователя, выход которого является аналоговым выходом устройства, вход блока выделения модуля подключен к входу устройства и к первому входу знакового дискриминатора, другим входом сое.диненного с выходом блока выделения модуля и с информационным входом следящего аналогб-цифрового преобразователя, выход разностного сигнала и управляющий выход которого соединены соответственно с аналоговым входом и с первым управляющим входом блока задания начальных значений, первым управляющим выходом подключенного к первому входу первого

Элемента ИЛИ, второй вход которого и управляющий вход преобразователя код-частота соединены с выходом начальной установки устройства и с вторым управляющим входом блока задания начальных значений, а выход— с блокировочным входом дешифратора . нуля, входы которого и первый вход сумматора соединены с выходом цифровых разрядов реверсивного счетчика, счетный вход которого подключен ,к выходу преобразователя код-частота, а вход управления реверсом - к выходу знакового дискриминатора, связанного с знаковым входом блока задания начальных значений, первый вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом дешифратора нуля, второй вход - с вторым управляющим выходом блока задания начальных значений, а выход — со счетным входом триггера, выходом связанного с входом знакового-разряда первого входа сумматора, второй. вход которого подключен к информационному выходу бло- ка задания начальных значений, третьим управляющим выходом соединенного со счетным входом следящего аналого-цифрового преобразователя, третьим управляющим входом — с вхо5 дом запуска устройства, а информационным входом - с кодовой шиной задания начальных условий.

Следящий аналого-цифровой преобразователь содержит блок вычитания, 3Q два компаратора, элемент ИЛИ, триг-. гер, реверсивный счетчик, цифро.аналоговый преобразователь, цифровыми входами подключенный к выходам разрядов реверсивного счетчика, а выходом - к первому входу блока вычитания, второй вход которого соединен с аналоговым входом следящего аналого-цифрового преобразователя, а выход - с сигнальными входами компараторов, управляющие входы ко-. торых связаны систочникамиопорных напряжений соответственно положительной и отрицательной полярности, а выходы - соответственно с входами установки в нулевое и единичное состояние триггера и с двумя входами элемента ИЛИ, третий вход которого подключен к счетному входу следящего анадого-цифрового преобразователя, счетный .вход реверсивного счетчика соединен с выходом эле-. мента ИЛИ, вход управления реверсом - с выходом триггера, а выходы разрядов соединены с цифровым выходом следящего аналого-цифрового пре35 образователя, выход блока вычитания подключен к выходу разностного сигнала, а выход элемента ИЛИ вЂ” к упраь ляющему входу следящего аналого-циф.рового преобразователя.

Блок задания начальных значений содержит генератор импульсов, компаратор, триггер, два элемента И и регистр, входы и выходы которого

45 связаны соответственно c информационным входом и выходом блока, выход генератора импульсов подключен первому входу первого элемента И, вторым входом соединенного с выходом компаратора, сигнальный вход которого связан с аналоговым входом блока задания начальных значений, . а управляющий - с источником опорного напряжения положительной полярности, знаковый вход блока подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с третьим входом первого элемента И, первый, второй и третий управляющие

;входы блока подключены соответствен60 но к входу установки в нулевое состояние триггера, к второму входу (второго элемента И и к входу уста,новки в единичное состояние триггера„ выходы триггера, второго и пер65 вого элементов И связаны соответст1070570 венно с первым, вторым и третьим управляющими выходами блока.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устрой.ства, Устройство содержит блок 1 выде- 5 ления молудя, вход 2 устройства, знаковый дискриминатор 3, следящий аналого-цифровой преобразователь 4, преобразователь 5 код-частота, pe" версивный счетчик б, вход 7 начальной установкиt устройства, сумматор 8, дешифратор,9 нуля, элементы

ИЛИ 10 и 11, триггер 12, блок 13 задания начальных значений, вход 14 запуска устройства, кодовую шину 15 задания начальных значений, цифровой выход 16 устройства, цифроаналоговый преобразователь 17, выход 18 знакового разряда устройства, переключатель 19 и аналоговый выход 20 устройства, 20

Следящий аналого-цифровой преобразователь 4 включает блок 21 вычитания, аналоговый вход 22 преобразователя, выход 23 разностного сигнала, компараторы 24 и 25, триггер 26, элемент ИЛИ 27, счетный вход 28 преобразователя, реверсивный счетчик 29, управляющий выход 30 преобразователя, цифроаналоговый йреобраэователь

31- и цифровой выход 32. 30

Блок 13 задания начальных значений содержит генератор ;3 импульсов элемент И 34, компаратор 35,.аналоговый вход 36, триггер 37, первый управляющий вход ;8, первый управля- g5 ющий выход 39, элемент И 40, знаковый вход 41, второй управляющий вход 42, второй управляющий выход 4) третий управляющий вход 44, третий управляющий выход 45> регистр 46, 40 информационный вход 47 и информационный выход 48

Вход блока 1 выделения модуля подключен к входу 2 устройства и к перв му оду знаково о дискримина- 45 тора 3, второй вход которого соединен с выходом блока 1 выделения мо" дуля, Следящий аналого- цифровой. преобразователь. 4 аналоговым входом 22 связан с выходом блока 1 выделения модуля, а цифровым выходом 32 — с информационными входами преобразователя 5 код-частота, выход которого подключен к счетному mre

axîäó реверсивного счетчика б, а управляющий вход — к входу 7 началь« . ной установки устройства. Вход управления реверсом счетчика б соединен с выходом знакового дискриминатора 3, выходы цифровых разрядов счетчика - с первым входом суммато-, б0 ра В и с входами дешифратора 9 нуля >управляющий вход которого связан с выходом элемента ИЛИ 10. Первый вход элемента ИЛИ 11 подключен к выходу

1цешифратора 9 нуля, а выход.- к 65 счетному входу триггера 12, выходом соединенного с входом знакового разряда первого входа сумматора 8.

Блок 13 задания начальных значений аналоговым входом 36, первым Управляющим входом 38 и знаковым входом

41 связан соответственно с выходом

23 разностного сигнала, с управляющим выходом 30 преобразователя 4 и с выходом знакового дискриминатора 3, вторым 42 и третьим 44 управляющими входами — соответственно с входами 7 начальной установки и

14 запуска устройства, первым 39, вторым 43 и третьим 45 управляющими входами - соответственно с первым входом элемента ИЛИ 10, второй вход которого подключен к входу 7 начальной установки, с вторым входом элемента ИЛИ 11 и со счетным входом 28 преобразователя 4, информационным входом 47 и информационным выходом 48 - соответственно с кодовой шиной 15 задания начальных усло,вий и .с вторым вхоцом сумматора 8.

Цифровой выход сумматора 8 соединен с цифровым выходом 16 устройства и с цифровым входом цифроаналогового преобразователя 17. Выход знакового разряда сумматора 8 подключен к выходу 18 знакового разряда устройства и.к управляющему входу переключателя 19,. входы которого связаны с источником эталонного напряжения положительной и отрицательной полярности, а выход — с аналоговым входом цифроаналогового преобразователя 17, выход которого соединен аналоговым выходом 20 устройства.

Блок 21 вычитания следящего аналого-цифрового преобразователя 4 неинвертирующим входом подключен к аналоговому входу 22 преобразователя, а выходом - к выходу 23 разно- стного сигнала преобразователя 4 и к сигнальным входам компараторов

24 и 25, управляющие входы которых связаны с источниками опорных напряжений положительной и отрицательной полярности, а выходы - соответственно с входами установки в нулевое и единичное состояние триггера 26 и с двумя входами элемента

ИЛИ 27, третий вход которого подключен к счетному входу 28 преобразователя 4. Счетный вход счетчика 29 подключен к выходу элемента ИЛИ 27, ° связанного с управляющим выходом 30 преобразователя 4, вход управления реверсом — к выходу триггера 26, а выходы цифровых разрядов - к цифровым входам цифроаналогового преобразователя 31, выходом соединенного с инвертирующим входом блока 21 вычитания, и к цифровому выходу 32 преобразователя 4.

Выход генератора 33 импульсов блока 13 задания начальных значений

1070570

7 подключен к первому входу элемента

И 34, вторым входом соединенного с выходом компаратора 35, сигнальный вход которого связан с аналоговым входом 36 блока, а управляющий — с (источником опорного напряжения положительной полярности. Вход установки в нулевое состояние триггера 37,.подключен к первому управляющему входу 38 блока, а выход — к первому управляющему выходу 39 блока. Первый вход элемента И 40 подключен к знаковому входу 41 блока 13 задания начальных значений, второй вход - к третьему входу элемента

И 34 и к второму управляющему входу 42 блока 13 а выход - к второму управляющему выходу 43 блока 13.

Третий управляющий вход 44 блока 13 соединен с входом установки в единичное состояние триггера 37, а третий управляющий выход 45 — с выходом элемента И 34. Входы и выходы регистра 46 соединены соответственно с информационным входом 47 и ин-.

Формационным выходом 48 блока 13.

Устройство работает следующим образом.

С помощью следящего аналого-цифрового преобразователя 4 осуществля.ется ступенчатая аппроксимация аналогового сигнала с постояннымшагом квантования лО . При этом на -м участке аппроксимации в счетчике 29 преобразователя 4 находится код М;, значейие которого равно числу шагов квантования, пропорционального амплитуде входного сигнала на границе участка, С цифрового выхода 32 преобразователя 4 управляющий код устанавливает значение частоты импульсов на выходе преобразователя 5 код-частота F. =Н; Q где — частота, соответствующая единичному управляющему коду счетчика 29 преобразователя 4. Таким образом, на 1-м ,участке аппроксимации. осуществляется изменение кода в счетчике 6 с постоянной скоростью на величину йС; =N; f„.. Т;, где Т;- продолжительноать апйроксимации )-го участка входного сигнала. Продолжительность

Т< аппроксимации i-ro участка определяется временем нахождения значений входного сигнала в пределах шага квантования hU, При изменении входного сигнала на указанную величину устройство переходит к аппроксимации (i+1) участка входного сигнала, при этом B счетчике 29 преобразователя 4 находится код .M +g, отличающийся от значения кода Й1 на т1 в зависимости от направления изменения входного сигнала, Следовательно, на (i +Х) участке аппроксимации осуществляется изменение кода в счетчике б с постоянной скоростью на величин Д C;+„=N;+ 1 f 1 T ф4.1, Таким образом, в процессе работы устройства на выходах счетчика б осуществляется непрерывное формирование кода, текущее значение которого пропорционально площади, описы5 ваемой ступенчато-аппроксимированной входной функцией и, следовательно, с большой степенью точности пропорциональное текущему значению интеграла от входной функции.

Рассмотрим работу устройства при интегрировании входной функции с ну- левым начальным значением Е(0) О., В исходном состоянии, которому соответствует подача управляющего

15 потенциала на вход 7 начальной установки устройства, все триггеры и счетчики установлены в нулевое состояние. По кодовой шине 15 через информационный вход 47 в регистр 46 блока 13 задания начальных значений заносится код начальных условий, -который через информационный выход 48 блока 13 и сумматор 8 поступает на цифровой выход 16 и выход 18 знакоВОГО разряда устройства. Цифровой код с выходов сумматора 8 поступает на цифровые входы цифроаналогового преобразователя 17 и 1;реобразуется в аналоговый эквивалент. Данный режим соответствует стандартному режиму Исходное положение - интеграторов аналоговой вычислительной машины, Перевод устройства в режим Интегрирование осуществляется подаЗ5 чей управляющего потенциала на вход 14 запуска устройства и снятием управляющего потенциала с входа 7 начальной установки. В связи с тем, что на информационные входы преоб4О разователя 5 код-частота поступает нулевой код с цифрового выхода 32 преобразователя 4 на выходе преобразователя 5 отсутствует импульсная последовательность и счетчик б сохра. няет исходное нулевое состояние, Режим работы счетчика б определяется полярностью входного сигнала,. положительному значению которого соответствует нулевой, а отрицательному — единичный уровень напряжения

-на выходе знакового дискриминатора 3.

Поступая на вход управления реверсом счетчика 6, нулевой уровень с выхода знакового дискриминатора 3 обеспечивает работу счетчика в режиме суммирования, а единичный уровень — в режиме вычитания.

Возрастающее входное напряжение положительной полярности через блок 1 выделения модуля, аналоговый

60 вход 22 и блок 21 вычитания преобразователя 4 поступает на сигнальные входы компараторов 24,и 25. При выполнении условия 0exa+(Uz„-0 „)хО ий0 >0 где 0 1 = К(0 -М3q j -, а К вЂ” коэффицйу ент передачй блока 21, происходит

1070570 срабатывание компаратора 24, при котором напряжение íà его выходе соответствует уровню логической единицы. Сигналом срабатывания компаратора 24 подтверждается нулевое состояние триггера 26, которое, посту- 5 пая на вход управления реверсом счетчика 29, определяет его работу в режиме суммирования. По сигналу срабатывания компаратара 24 через. элемент ИЛИ 27 в счетчик 29 по счетному входу заносится код единицы, который формирует на выходе цифроаналогового -преобразователя 31 уравновешивающее напряжение, равное входному, переводящее компаратар 24 в

r сходное состояние.

Единичный кад с цифрового выхода 32 преобразователя 4 устанавливает коэффициент передачи преобразователя 5 равным единице, вследствие чего на счетный вход счетчика б начинают поступать импульсы с часто той f1

При возрастании положительного входного напряжения до момента, при котором выполняются условия 4U>„>+=

-"д-"о "-» Ь "sxzg 1o про" исходит втарое срабатывание компаратора 24. К этому момент у в счетчике б находится кодВСс= f< Т1, где T„ -временной интервал между пер ЗО вым и вторым срабатыванием компара тора 24. Па срабатыванию указанного компаратора в счетчике 29 находится код числа 2 и уравновешивающее напряжение с выхода преобразавате- 35 ля 31 устанавливает компаратор в исходное состояние.

Код с цифрового выхода 32 преобразователя 4 устанавливает коэффициент передачи преобразователя 5 4{) кад-частота, равный двум, вследствие чего между вторым и третьим срабатыванием компаратора 24 заполнение счетчика б происходит с частотой

2f<

По завершению работы устройства на укаэанном интервале в счетчике находится код аСь = f„ Т „ +2 „ Т .

В дальнейшем устройство при возрастании положительного входного сигнала работает аналогично. При убыва нии входного сигнала в области положительных значений по сигналу срабатывания компаратора 25 триггер 26 устанавливаетсй s единичное состойние, которое происходит при выполнении условий 50IIх у Щ A@II (0 И

AUIIxg с0 . Единичное состояние триггера 26 переводит счетчик 29 s режим вычитания и уравновешивание входного напряжения осуществляется 60 уменьшением кода счетчика на единицу, которое вызывает уменьшение на единицу каэффициента передачи преобразователя 5. Следовательно, на (II+1) интервале содержимое счетчи- 65

Ъ ка б увеличивается на величину

4С 6 = { -1) f „» Т „„. В дальнейшем при уменьшении входного сигнала в области положительных значений устройство работает аналогично.

Если входное напряжение вновь изменяет крутизну в области положительных значений, не достигая нулевого уровня, та уравновешивание его осуществляется при работе .счетчика 29 в режиме суммирования по нулевому состоянию триггера 26, в которое он устанавливается по срабатыванию компаратора 24 после прохождения входным сигналом локального минимума.

При переходе входного сигнала в область отрицательных значений единичный уровень с выхода знакового дискриминатора 3 устанавливает счетчик б в режим вычитания, .однако до первого срабатывания .компаратора 24

4а его счетный вход импульсы не поступают, так как преобразователь 5 заблокирован нулевым кодом с цифрового выхода 32 преобразователя 4.

Работа устройства в области возрастания и убывания по модулю отрицательного входного сигнала аналогична ега работе в области возрастания и убывания положительного входного сигнала, за исключением того что счетчик б работает в режиме вычитания, Идентичность работы устройства в области положительных и отрицательных значений входного сигнала обеспечивает блок 1 выделения модуля, а уровень напряжения на выходе знакового дискриминатора 3 осуществляет управление режимом работы счетчика 6, При переходе входного сигнала через нулевое значение в отрицательную область возможно установление в счетчике 6 нулевого кода, после чего количество импуЛьсов, поступивших íà ега .счетный вход, представлено в обратном коде на его выходах, В этом случае формирование единицы в знаковом разряде осуще ствляется следующим образом.

При прохождении кода счетчика б через нулевое значение на выходе дешифратора 9 нуля формируется уровень напряжения, соответствующий ло, гической единице; который через элемент ИЛИ 11 поступает на счетный вход триггера 12, на выходе которого формируется знаковый разряд .кода, содержащегося в счетчике б, и устанавливает его в единичное состояние, При повторном переходе входного сигнала в положительную область и прохождении значения кода счетчика б через нуль аналогичным образом триггер 12 по счетному входу устанавливается в нулевое состоя1070570

l2 ние, что соответствует положительному значению интеграла от входной

Функции.

Таким образом, для работы устройства при знакопеременном или отрицательном входном сигнале необходимо, чтобы сумматор 8 работал при представлении входных данных в обратном коде, при этом задание начальных условий по кодовой шине 15 должно также осуществляться s обратном коде.

Задание произвольного. начального значения f(O) g 0 интегрируемой Функции осуществляется в режиме Исходное положение блоком 13 следующим образом.

При поступлении на вход устройства начального значения функции (О) на выходе блока 21 вычитания формируется сигнал положительной полярности, так как счетчик 29 в режиме Исходное положение устанавливается в нуль, и с выхода цифроаналогового преобразователя 31 на инвертирующий вход блока 21 подается нулевой потенциал. По сигналу . положительной полярности с входа 28 преобразователя 4 происходит срабатывание компаратора 35 блока 13, при этом напряжение на выходе компа ратора соответствует уровню логической единицы, Импульсы генератора 33 через открытый элемент И 34 блока 13 и элемент ИЛИ 27 протекают до тех пор, пока напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 31 не становится равным по модулю входному напряжению. В этом слу" чае напряжение на выходе блока 21 вычитания становится равным нулю и компаратор 35 блока 13 возвращается в исходное состояние, закрывая элемент И 34 для прохождения импульсов генератора 33 на счетный вход счетчика 29. Код с цифрового выхода 32 преобразователя 4 устанавливает соответствующий коэффициент передачи преобразователя 5 код-частота. Однако в режиме ИсхОдное положение преобразователь 5 заблокирован управляющим потенциалом, поданным на вход 7. Если полярность входного сигнала .отрицательная, то напряжение, соответствующее уровню логической единицы, с выхода знакового дискриминатора 3 устанавливает сче чик б в режим вычитания по входу управления реверсом. По единичному уровню напряжения с выхода знакового дискриминатора 3 и по потенциалу режима Исходное положение через элемент И 40 блока 13 и элемент

ИЛИ 11 осуществляется установка триггера 12 в единичное состояние, что обеспечивает формирование отрицательного значения кода, поступающего на первый вход сумматора 8.

При положительном значении входного сигнала потенциал,.соответствующий уровню логического-нуля, с выхода знакового дискриминатора 3 устанавливает счетчик б в режим суммирования, а триггер 12 остается в исходном состоянии, обеспечивая формирование положительного значения кода,поступающего на первый вход сумматора 8. В режиме Исходное положение и в начальный момент задаHHH режима Пуск IlpH KQTopoM триггер 37 блока 13 устанавливается в единичное состояние управляющим потенциалом с входа 14, осуществляегся блокирование дешифратора 9 нуЗО ля по управляющему входу с выхода элемента ИЛИ 10. Этим обеспечивается предотвращение ложного срабатывания триггера 12 по нулевому коду счетчика б через дешифратор 9 нуля

35 и элемент ИЛИ 11. После первого срабатывания любого из компаратоpos 24 и 25 через .элемент ИЛИ 27 преобразователя 4 осуществляется установка в нулевое состояние тригге4g (ра 37 блока 13 по нулевому установочному входу, после чего снимается блокировка работы дешифратора 9 нуля.

Таким образом, предлагаемое устройство интегрирует непрерывные сигналы произвольной формы, в том числе и знакопеременные, при зада1 нии произвольных начальных значений интегрируемой функции и произволь.ных начальных условий, что поэволяеч применить его в гибридных вычислительных системах третьего поколения.

1070570

Составитель С.Белан

Редактор T.Ìåðìåëøòåéí Техред И.Метелева

Корректор Г.Решетник

Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная, 4

Закаэ 11684/47. Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/