Генератор треугольных функций
Патент 720426
Авторы
Генератор треугольных функций
Иллюстрации
Реферат
И А И Е < 720426 ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВХОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
2
4/18-21 (5f ) М. ((д, С 06 (л 7/26 с H 03 K 4/06
1 (61} Дополнительное к лвт. е и:-::и ! J (22)Заявлено31.01.78 (2 : 2575 6
1 р,= приеоеди неи е ваяв и „
1 (23) Приоритет
Опубликовано 05.03.80, Бюллетень P 9 (53) УД (681. .335(088.8) Дата опв брукавянич r и;.; р и;я 10 03 80
Н А К чт а В. П. Кожемяко. М. З. Воловикова д я Гев внн
1 72) А вторы ;.звг,п. текля
Винницкий политехнически.". институт (54) ГЕНЕРАТОР ТРЕУГОЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ
И зобрет-nt< О чосится K BHnëot."ohio÷ вычислительной технике и может быть J, полвзовацо прн построении функционаJThных преобразователей;
Известен генератор импульсов треч гольных уункций, солержаедии блоК коммутирующих ил|очей, интегратор, стробируюший ключ, элем ецт ИЛИ, пороговые элементы, трпт-.гер источник эталонных напряжений Г13.
Недостаток устройства - его низкая точность ра 6 о тьi.
Наиболее близким техническим решением является генератор треугольных функций, содержащий образцовый генератор15 импульсов, триггер, элементы И (2 .
Недостатком такого устройства является его низкая надежность работы.
Бель изобретения — повышение надежности работы генератора.
2О
Поставленная цель достигается тем, что в генератор треугольных функций, содержащий образцовый генератор импульсов, триггер и элементы И, введены счетчик, лня,;;nnåp> кп, -енератор одиночных имп-,лисов. конденсатор, формирователь и льэзотрансформаторы, выхо: ь которых обт.елцнены и через конденсатор подключены к первому вхолу формирователя, каждый вход пьезотрансформатора подключен соответственно к выходу одного из элементов
И, первые входы которых объединены и полкл:очены ко второму входу формирователя, выход которого является выходом устролства, и через линию задержки подключены к выходу образцового генератора и ко входу делителя частоты, второй ахоп кажлого из нечетных элементов И подключен к прямому выходу одного из риггеров счетчика, второй вход каждого из четных элементов И подключен к инверсному выхолу одного из триггеров счетчика, третьи входы каждого из не етных элементов И обьелинены и подключены к инверсному выходу триггера, третьи входы ,Каждого из четных элементов И обьединены и подключены к прямому выхолу триггера, счетный вход которого
72042 подключен K инверсному выходу триггера старшего разряда счетчика, счетный вход триггера младшего разряда счетчика, подключен к выходу делителя частоты, а нулевой вход триггера обьединен с нулевыми входами триггеров счетчика и подключен к выходу генератора одиночных импульсов.
На чертеже приведена схема устрой10 ства.
Устройство содержит образцовый генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, линию 3 задержки, счетчик 4 импульсов, триггер 5, элементы 6 И, пьезотрапсформаторы 7, конденсатор 8; формирователь
9 импульсов, генератор 10 одицочшьх импульсов. Пьезотрансформаторы содержат секции 1 1 возбуждения, генераторные секции 12, экранирующие электроды
13, электроды входа 14, 15, электрод
16 выхода. Шина 17 является выходом устройства, шина 1 8 служит для приложения управляющего напряжения, изменяю щего уровень и направление поляризации генераторных секций 12 пьезотрацсформаторов 7 -7п. Шипьь 19 являются единичными входами триггеров счетчика 4
Формирователь 9 служит для преобразсквапия последовательности импульсов
30 в непрерывно изменяющееся напряжение.
Уровень щ>ляризации секции 11 возбуждения пьезотрансформаторов соответствует разрядным весам двоичного кода и устанавливается в процессе их изготов Ъ леция. Уровень и направление поляризации генераторных секций 12 пьезотрансформаторов могут быть изменены путем подачи соответствующего напряжения HG пишу 18, что пает возможность изменять
40 амплитуду выходных треугольных импульсов и m лолярность.
Устройство работает следующим образом.
Перед началом работы триггер 5, 4S а также триггеры счетчика 4 устанавливаются в пулевое состояние путем подачи на их нулевые входы импульса напряжения от генератора 10 одиночных импульсов..
После включения образцового генератора
so
1 импульсов импульсы с его выхода поступаютна вход делителя 2 частоты и ерезлинию задержки на первые входы элементов
6 И, на вторые входы которых подается уровень логической единицы с выходов
S5 триггеров счетчика 4, а ца третьи входыуров6пь логической единицы с инверсного выхода триггера 5, обеспечивают прохож пение импульсов от образцового генерато6 4 ра 1 импульсов па входы 3.4 соответствующих пьезотрансформаторов. В результате этого на основании явлений обратного и прямого пьезоэффекта на выходах 16 этих пьезотрансформаторов образуются импульсы напряжения, которые через конденсатор 8 поступают на первый вход формирователя 9. Так как коэффициенты передачи пьезотрансформаторов пропорциональны весам разрядов двоичного кода, то амплитуда сигналов, поступающих на первый вход формирователя
9, увеличивается по линейному закону с возрастанием числа, записанного в,счет-чике 4. В результате преобразования этих сигналов формирователем 9 на шине 17 генератора формируется непрерывно возрастающий передний фронт треугольного импульса напряжения, угловой коэффициент которого определяется следующим отношением:
max (1)
К= (2 - )
n-f где 0 „=0 К Х 2." (2) =0 амплитудное значение выходного треугольного импульса, которое соответствует моменту времени, когда все триггеры счетчика 4 находятся в единичном соотоянии;
Ц вЂ” амплитуда импульсов возбуж« в пения, поступающих на входы
14, 15 пьезотрансформаторов с выходов элементов И 6; — коэффициент передачи последоQ вательно соединенных одного из пьезотрансформаторов, конденсатора 8 и формирователя 9;
И вЂ” число триггеров счетчика 4;
Ь вЂ” - период слецования импульсов, Кд поступающих с выхода делителя
2 частоты на вход счетчика 4; y - коэффициент деления делителя
2 частоты; — образцовая частота.
Уравнение переднего фронта треугольного импульса имеет вид и щ,ц=М™, "=С А,2- <, (3) где И - число записанное всчетчике 4
Подставляя выражение (1) в формулу (3), получают окончательный результат
О < Х. 2 из которого видно, что выходное напряже7204 ние прямо пропорпионально числу, записанному в счетчике 4. длительность треугольного импульса определяется по формуле
26
Предложенный генератор используют в качестве генератора пилообразного напряжения, для чего устраняют связь между счетчиком и триггером, а также в качестве преобразователя код- напряжение, для чего также устраняют вышеуказанную связь и подают код параллельно на единичные nxom шины триггеров счетчика.
После того как в счетчике 4 записано максимально возможное число, формирование переднего фронта заканчивается, так как следующий импульс от делителя
Ф
2 частоты приводит к установке счетчика 4 в исходное нулевое состояние, а следовательно, и к изменению состояния триггера 5, счетный вход которого соединен с инверсным выходом старшего разряда счетчика 4. Это приводит к тому, что уровень логической единицы появляется на прямом выходе триггера 5 и электроды входа 15 пьезотрансформаторов 7 оказываются подключенными к инверсным выходам триггеров счетчика 4„ а это означает, что последующее увеличение числа, записанного в счетчике 4, 25 влечет за собой уменьшение амплитуды импульсов, поступающих с выходов 16 соответствующих пьезотрансформаторовна первый вход формирователя 9. На клемме 17 устройства формируется задний 30 фронт треугольного импульса. Уравнение заднего фронта треугольного импульса имеет вид
=ц -@TH,é=2",2"+1 Р+2,. 2п+1 (6)
ЬЫК И10Х
Подставляя в формулу (6) выражения (1) и (2), получают окончательный резуль. тат
UK 72" а=О
Формирование заднего фронта заканчивает ся очередным изменением состояния триггера 5, после чего схема возвращается в исходное состояние и весь процесс повторяется.
Периодическо повторение пропесса приводит к формированию последовательности симметричных треугольных импуль сов напряжения. Подавая на управляющую шину соответствующее управляющее напряжение, изменяют направление и уро-. вень поляризации генераторных секций пьезотрансформаторов, что позволяет регулировать полярность и амплитуду выход gg ного сигнала. В генераторе также регулируют длительность и частоту следования выходных импульсов путем изменения коэффициента деления делителя частоты.
Формула изобретения
Генератор треугольных функций, содер жащий образцовый генератор импульсов, триггер и элементы И, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введены счет чик импульсов, линия задержки, генератор одиночных импульсов, конденсатор, формирователь импульсов и пьезотрансформаторы, выходы которых объединены и через конденсатор подключены к первому входу формирователя импульсов, каждый вход пьезотрансформатора подключен соответственно к выходу одного из элемен- тов И, первые входы которых объединены и подключены ко второму входу формирователя импульсов, выход которого является выходом устройства, и через линию задержки подключены к выходу образпового генератора импульсов и ко входу делителя частоты, второй вход каждого из нечетных элементов И подключен к прямому выходу одного из триггеров счетчика, импульсов, второй вход каждого из четных элементов И подключен к инверсному выходу одного из триггеров счетчика импульсов, третьи входы каждого из нечетных элементов И объединены и подключены к инверсному выходу триггера, третьи входы каждого из четных элементов И объединены и подключены к прямому выходу триггера, счетный вход которого подключен к инверсному выходу триггера
I старшего разряда счетчика импульсов, счетный вход триггера младшего разряда. счетчика импульсов подключен к выходу делителя частоты, а нулевой вход триггера объединен с нулевыми входами триггеров счетчика импульсов и подключен к выходу генератора одиночных импульсов, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
523517, кл. H 03 К 4/06.
2. Авторское свидетельство СССР
М. 387878, кл. G 06 G 7/26, 1971, 720426
1 4
1
%= 44, 1
Г
1
1 (1
1 !
1 (! ! ! (!
h ! !
4 (. ! 4
1 p: =! т-„ !
Р„1 Ю" *4 - 1 — 4 " (1 ! 4
1 44
1
4 !
1 4 ! 1 (l г !
1 4 1
4 р
+ 4- (Г " " . 1., rg=, !
) !
4 ! ! . — ° 4 (1 ! ( (1 ( (!!
4,! !
1 1
ЦНИППИ Заказ 340, l7 Тираж 751 Пощп - .-.:,-:
Филиал ППП Патеит", v. Ужгород., ул, Проек !.иая,