Цифро-аналоговый функциональный преобразователь

Цифро-аналоговый функциональный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (и) 5lbl89

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.06.74 (21) 2039021/26-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.76. Бюллетень ¹ 20

Дата опубликования описания 15.09.7б (5I) М, Кл.- Н ОЗК 13/05

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

/ j (72) Автор изобретения

В. Б. Смолов (71) Заявитель

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (54) ЦИ Ф РО-АНАЛОГОВЫЙ

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в качестве устройства для нелинейного кодирования двух цифровых независимых переменных, заданных позиционным кодом

k=n — I

Лх — Q х Ох1, р-о

/=и — 1

Wy — — 5, аг.61, 1=О по зависимости вида

F (Nx)

- 2

Фт, где Р(Ж„) — линейно-кусочная аппроксимация любой элементарной функции Ф (N) цифрового аргумента

Н, Известен цифро-аналоговый функциональный преобразователь, содержащий включенные по мостовой схеме цифровые управляемые сопротивления, состоящие из разрядных проводимостей и ключей, цифровую следящую систему, включенную в одну диагональ моста и состоящую из последовательно соединенных нуль-органа, генератора импульсов и сумматора, источник напряжения, подключенный к другой диагонали моста. Основным недостатком известного цифро-аналогового функционального преобразователя является невозможность нелинейного кодирования немонотонных функций F(Л,) одного аргумента

5 Ли,, Предложенное устройство от известного отличается тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены логическое устройство, состоящее из генератора

10 тактовых импульсов, дешпфратора, двух схем

«И» и схемы «ИЛИ», и дополнительное цифровое управляемое сопротивление, подключенное параллельно одному нз плеч мостовой схемы. Управляющие входы ключей основного

15 и дополнительного цифрового управляемого сопротивления этого плеча мостовой схемы соединены с выходамп дешпфратора логического устройства, а управляющие входы ключей цифрового управляемого сопротивления

20 плеча мостовой схемы, протпвоположного упомянутому, подключены к выходу схемы

«ИЛИ», входы которой подключены к выходам схем «И», первые входы которых и один вход дешифратора подключены к псточнику

25 входного кода. Друп1е входы схем «И» соединены с входамн дешифратора, выходамп генератора тактовых цмпульсов и входом генератора импульсов цифровой следящей системы.

Еще один выход генератора тактовых пмпуль30 сов подключен к управляющим 13xoäам суммаУ-Уг =: Л/Ух У я/, Т!К как

50

60 тора и генератора импульсов цифровой следящей системы, В предлагаемом устройстве используется кусочно-линейная аппроксимация функции

Г(/ /.,) путем автоматизации известной формулы Лаграп ка для текущего значения функции

Л, = Г(Л,), заданной в виде суммы двух линейных зависимостей — возрастающей Л/

К» Л/.N и убывающей Л/;"=K, Л; N.,-.

Ha фиг. 1 показана кусочно-линейная аппроксимация по методу треугольных функций, где К1 ° — tgo j, K2 j — tg(x постоянныс МНо жители, Л,Л/„— текущее значение входного кода Л,. в пределах постоянной длины участка аппроксимации, т. е. Л;V,=N,— „L,, а текущее значение инверсного кода Л,Л/,=L,.— Л,;Л/,-.

На фиг. 2 приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит входное цифровое управляемое сопротивление 1, состоящее из разрядных проводимостей 2 и ключей 3, входное цифровое управляемое сопротивление 4, состоящее из разрядных проводимостей 5 и ключей 6, выходное цифровое управляемос сопротивление 7, состоящее из разрядных проводимостей 8 и ключей 9, цифрогые управляемые сопротивления 10 и 11, состоящие соответственно из разрядных проводимостей 12 и 13 и ключей 14 и 1, цифровую следящую систему 1б, состоящую из нуль-органа 17, генератора импульсов 18, вырабатывающего позиционные коды N, и N;", сумматора 19, логического устройства 20, состоящего из генератора тактовых импульсов 21, дешифратора

22, двух схем «И» 23 и 24, схемы «ИЛИ» 25.

Блок 1 служит для ввода приращений Л„Л/, аргумента N., на первом такте и приращения

Л,N.,- на втором такте работы устройства. Блок

4 предназначен для ввода аргумента Л „

Блок 7 является выходным плечом моста и служит для установки значений Л, на первом такте и Л/,"! — на втором такте работы моста. Блок 10 служит для установки углового коэффициента 1оа/ на первом такте, и блок

11 — для установки углового коэффициента

tgn; на втором такте работы моста. Сумматор

19 предназначен для выработки суммы Л .-=

N> +N ", Дешифратор 22 используется для выбора номера j участка аппроксимации.

Преобразователь работает следующим образом.

При включении моста под питание генератор 21 выдает первый кратковременный импульс, который устанавливает в нулевое положение выходной регистр генератора 18 и сумматор 19, и послс задержки возбуждает входящий в состав генератора 21 задержанный мультпвибратор, который осуществляст коммутацию схемы для выполнения первого рабочего такта; возбуждает схему «И» 23, которая через схему «ИЛИ» 25 пропускает иа ключи 3 управляющий код Л;Л/,, при этом в

Зо

40 блоке 1 Л,У,=Л,Л/,,; возбуждает дешифратор

22 и последний по старшим разрядам кода

N,. =jL выдает сигнал на соответствующее включение ключа 14 и тем самым в блоке 10 набирается проводимость, пропорциональная тапгенсу угла наклона «восходящей» ветви

j — го участка аппроксимации, т. е. Уас,=— tgoñ/; возбуждает генератор 18, а последний при наличии ошибки разоаланса Лс/, превышающей порог чувствительности нуль-органа 17, вырабатывает на своем регистре код Л, поступающий па сумматор 19 и на управление ключами 9 блока 7 N7 =— Л/, до тех пор, пока не будет обеспечен баланс моста в конце первого такта работы: Л/У,Уа, = У„У, . Так как

Уа;— — = tgn,, ЛР,=AjN,, Y„=— N, У, — = т,.

AjN tg ./

Л, ==

Л/, По заднему фронту мультивибратора в генераторе 21 формируется кратковременный импульс, который сбрасывает в нуль выходной регистр генератора 18, устанавливает необходимый режим «+» или « — » работы сумматора 19 и после задержки возбуждает задержанный мультивибратор, входящий в состав генератора 21. Последний выдает управляющий импульс, который осуществляет коммутацию схем для выполнения второго рабочего такта; возбуждает схему «И» 24, которая через схему «ИЛИ» 25 передает на ключи 3 код

AjN/,„при этом в блоке 1 Л/У,=Л/Л,.; возбуждает дешифратор 22 и последний по входному коду Л,,-; =jL, выдает сигнал управления на включение ключа 15 и в блоке 12 Уа/=11 а;; возбуждает генератор 18, и последний вырабатывает код Nj", поступающий на сумматор 19 и ключи 9 олока 7 до тех пор, пока не обеспечится баланса моста в конце второго рабочего такта

N;, Ук: N!-, Л/Yx: Л/Мх, У / — 1ь /

Л/Л . tg /

Таким образом, в конце второго рабочего такта на выходе сумматора 19 с учетом требуемого знака образуется сумма

+z —— / /. + Л//) определяющая значение кусочно-аппроксимирусмой функции

Г (N )

Л/х

Л/, В зависимости от выбранного метода сведения баланса моста (следящего, поразрядного и т, д.) сумматор 19 представляет собой либо рсвсрсивный счетчик, либо арифметический

516189 сумматор параллельного или последовательного типа.

Формула изобретения

Цифро-аналоговый функциональный преобразователь, содержащий включенные по мостовой схеме цифровые управляемые сопротивления, состоящие из разрядных проводимостей и ключей, цифровую следящую систему, включенную в одну диагональ моста и состоящую из последовательно соединенных нуль-органа, генератора импульсов и сумматора, источник напряжения, подключенный к другой диагонали моста, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены логическое устройство, состоящее из генератора тактовых импульсов, дсшифратора, двух схем «И» и схемы «ИЛИ» и дополнительное цифровое управляемое сопротивление, подключенное napaëлельно одному пз плеч мостовой схемы, причем управляющие входы ключей основного и дополнительного цифрового управляемого сопротивления этого плеча мостовой схемы соединены с выходами дешифратора логического устройства, а управляющие входы ключей цифрового управляемого сопротивления плеча мостовой схемы, противоположного упомяну10 тому, подключены к выходу схемы «ИЛИ», входы которой подключены к выходам схем

«И», первые входы которых и один вход дешифратора подключены к источнику входного кода, другие входы схем «И» соединены с вхо15 дами дешифратора, выходами генератора тактовых импульсов и входом генератора импульсов цифровой следящей системы, еще один выход генератора тактовых импульсов подключен к управляющим входам сумматора и гене20 ратора импульсов цифровой следящей системы.

Редактор В. Торопова

Составитель A. Кузнецов

Техред 3. Тараненко

Корректор Н. Стельмах

Заказ 1790!4 Изд. Л% 1549 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений Ir открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4)5

Tèïoãðàôèÿ, пр. Сапунова, 2