Устройство для определения аргумента вектора

Устройство для определения аргумента вектора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сама Севетскнк

Соцналнстнческнк

Реслублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ (1)744635 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (Е 469126 (22) Заявлено 130278 (21) 2578986/18" 24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30,0680. Бюллетень М 24 (51)М. Нл.

G 06 -6 7/22

Государственный комитет

СССР ие делам изобретений и открытий (53) УДН 681.335 (088.8) Дата опубликования описайия 300680 (72) Авторы изобретения

В.Л. Лысенко, В.Н. Сусин и Р.К. Сусина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АРГУМЕНТА

ВЕКТОРА

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в счетно-,решающих, моделирующих устройств ах, ус тройств ах спектрального анализа. Изобретение является усовершенствованием известного устройства (1).

В основном изобретении по авт. св. М 469126 описано устройство для определения аргумента вектора, о6еспечивающее определение аргумента вектора в цифровой форме по его прямоугольным составляющим, представленным в виде соответствующих кодовых эквивалентов N> и N, в полном диапа-15 зоне ego изменения от 0 до 2х.

Это устройство содержит генератор гармонического сигнала, подключенный к входу фазосдвигающего элемента, 2р два цифровых управляемых резистора, выходы которых подсоединены к одному входу. фазометра, а выход генератора гармонического сигнала подключен к другому входу фазометра, два фазоин- 25 вертора и два ключа, причем цифровые управляемые резисторы подключены к выходам соответствующих ключей, входы которых через соответствукщие фазоинверторы и непосредственно соеди- Зр иены: первый — с выходом генератора гармонического сигнала, второй — с выходом фазосдвигающего элемента, а управляющие входы ключей связаны с шинами знаков прямоугольных координат вектора.

Существенным недостатком устройства по авт. св. Р 469126 является то, что точность вычисления аргумента вектора значительно зависит от диапазона изменений кодовых эквивалентов Их и Бк.

Результирующее выходное напряжение с управляемых резисторов, работающих друг на друга, подаваемое на вход фазометра, равно () = U s1n(xt +Ч), где Uð= Ю 0у= N +N - амплитуда векЪ х тора;

Ч=агсЩ -"=arctg — — фаза аргумента ()х N вектора.

Динамический диапазон изменения амплитуды вектора 0р (напряжения на входе фаэометра) при использовании к-разрядных управляемых резисторов, определяется как отношение максимально возможной амплитуды, равной

5+4

12 (2 — 1), и миниально возможной

744635 амплитуде,. равной 1, и равен

4(2 "- 1) °

Все известные типы фазометров, которые могут быть использованй в устройстве, состоят из непосредственно фаэометра и усилителя-ограничителя в 5 явном или неявном виде, назначение которого — произвести нормировку амплитуды входного сигнала для устранения зависимости значения выходного сигнала фазомэтра от амплитуды. 1О

Однако полностью устранить зависимость значения входного сигнала фаэометра от амплитуды входного сигнала с помощью усилителей-ограничителей не представляется .возможным, так как в реальных усилителях изменение амплитуды сопровождается фаэовым сдв игом

Изменение фазы колебания на выходе усилителя-ограничителя при изменении амплитуды колебания на входе íà _#_

40 дб даже при использовании усили-. телей-ограничителей с автоматической компенсацией фазового сдвига составляет не менее (3-5) . Поэтому реализовать точность вычисления аргумента 25 вектора выше (3-5) с помощью известного устройства по авт. св. Р 469126

Ае представляется возможный.

Целью дополнительного изобретения

" йвляется повыЫеййе точности в широ- 3Q

""кбм диапазоне изменения модуля вектора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения аргумента вектора по авт. св. Р 469126 введены элемент ИЛИ-НЕ, формирователь импульсов сдвига и два регистра, раз рядные входы каждого из которых под"ключенй к "шинам задания кода соответствующей ортогональной составляющей вектора, а выходы соединены с входа40 ми соответствующего цифрового управляембго резистора, причем выходы - старшего разряда регистров подключе ны к собтветствующим входам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого через фор" " мирбватель импульсов сдвига связан с -" управляющими входами регистров.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 50 гармонического сигнала, фазосдвигающий элемент 2, два идентичных цифровых управляемых резистора 3 и 4, содержащие каждый двухпозиционные электронные переключатели 5 и коммутируемые ими декодирующие сетки резисторов 6 и 7, два двухпозиционных ключа 8 и 9, фазометр 10, два фазоинвертора 11 и 11, -; два параллельных регистра 12) и 12, элемент ИЛИ-ЙЙ 13, формирователь 14 импульсов сдвига. 60

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 гармонического сигнала вырабатывает напряжение U<

= Пв1пиф с постоянной частотой и 65 амплитудой, фаэосдвигающий элемент 2 производит сдвиг выходного напряжения генератора 1 по фазе на 90 беэ изменения его амплитуды. Ключ 8 обеспечивает подключение входа управляемого резистора 3 непосредственно или через фазоинвертор к выходу генератора 1. Аналогично ключ 9 коммутирует вход управляемого резистора -4 к выходам фазосдвигающего элемента 2.

Ключами 8 и 9 управляют сигналы знаковых разрядов ЗН и ЗН .

Сигналы параллельных кодов Н„и Ю„ прямоугольных составляющих х и у вектора подаются на входы регистров 12 и 12, С выходов старших разрядов регистров 124 и 12 сигналы поступают на входй элемента ИЛИ-НЕ 13.

При наличии логических нулей в старших разрядах регистров 12 и 12 на выходе элемента ИЛИ-НЕ 13 формйруется логическая единица, по которой формирователь 14 выдает команду на одновременный сдвиг кодов N и N в регистрах 12„и 12 на один разряд, что равносильно умножению кодовых эквивалентов N< и N>, на 2.

Если и после сдвйга в старшем разряде регистров 12„и 12 присутствуют логические нули, то формирователь 14 выдает команду на следующий сдвиг на один разряд и так до тех пор, пока в старшем разряде хотя бы одного из регистров не появится единица. В результате происшедших и сдвигов на выходе регистров формируются из входных кодовых эквивалентов N è N выходные кодовые эквиваленты 2" N

2"N>, которые управляют переключателями 5 управляемых резисторов. Один вывод резистора 7 декодирующей сетки резисторов подключен в каждом разряде к узлу сетки, а второй вывод подключается переключателем 5 либо к выходу ключа 8 (или 9), либо к шине нулевого потенциала, в зависимости от значения кода в данном разряде.

При подаче на входы устройства кодовых сигналов ЗН, ЗНу ключи 8 и 9 устанавливаются в соответствующее состояние. Так, если исходные числа х и у положительны (3HÄ= 1, ЗН "- 1), то ключи 8 и 9 устайавливаются в положение, при котором на цифровые управляемые резисторы 3 и 4 поданы сигналы непосредственно с выхода генератора 1 и фазосдвигающего элемента 2.

Сигналы напряжения на выходах управляемых резисторов 3 и 4 при холостом ходе равны

Uz = 2 N„since t, U>= 2" И„совы t.

Примененные в схеме устройства цифровые управляемые резисторы 3 и 4 имеют постоянные выходные сопротивления,и при соединении их выходов,т.е. при работе их друг на друга, результирующее выходное напряжение равно

U = csin(et +Ч), 1 о

744635.

Формула изобретения

30 где v> = U + д д2" N» д»

Ч arctg -" = arctic

Uy 2" Nv

Uõ 2пN>

= arctg

Ну

Нк 5

Сдвиг фаэ измеряется фазометром

10 и численно равен искомому аргументу вектора Ч, представленному в виде кода N> íà выходах фаэометра 10.

Динамический диапазон амплитуды результирующего напряжения на входе фазометра 10 в дополнительном изобретении равен отношению максимально возможной амплитуды, равной также как в основном изобретении (2(2 " -1),l5 к минимальновозможной амплитуде, равной 2" (при NÄ О, N„ =1 или наоборот, 0„ = О, à N = 1) и равен

Х 2 (2 - 1) — 2 2

Таким образом, динамический диапазон напряжения на входе фазометра в дополнительном иэобретении не зависит от диапазона изменений И и И„ и составляет всего 2 Г2. Поэтому погрешность вычисления аргумента век-. тора из-за преобразования изменения амплитуды в изменение фазы незначительна.

Использованне изобретения позво лит повысить точность вычисления аргумейта вектора и широком диапазоне изменения амплитуд вектора.

Устройство для определения аргумента вектора по авт.св. М 469126, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности в широком диапазоне изменения модуля вектора, в. него введены элемент ИЛИ-НЕ, формирователь импульсов сдвига и два регистра, разрядные входы каждого из которых подключены к шинам зада- ния кода соответствующей ортогональной составляющей вектора, а выходы соединены с входами соответствующего цифрового управляемого резистора, причем выходы старшего разряда регистров подключены к соответствующиМ входам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого через формирователь импульсов сдвига связан с управляющими входами регистров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 469126, K!t. G 06 G 7/22, 1973 (прототип). ЦНИИПИ Заказ 3664/5

Тираж 751 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4