Функциональный генератор

Функциональный генератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскня

Социалистических

Реснубл

<>783814

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (53)М. Кл, С 06 J 3/00

С 06 G 7/26 (22) Заявлено 26.01.79 (21) 2723786/18-24 с присоединением заявки М— (23) приоритет

Опубликовано 30,1180. Ьюллете> ° Йо 44

Государственный комитет

СССР

00 деяам изобретений н открытиil (53) ) ДК681. 34 (088.8) Дата опубликования описания 05,12.80 (72) Авторы изобретения

Ю. Ф. Чубаров, С. A. Шанин н М. A. Леднев (71) Заявитель

Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР

1 .Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в автоматических системах управления, контроля и моделирования. 5

Известен функциональный генератор, содержащий генератор тактовых импульсов, переключающий блок, реверсивный счетчик, дешифратор, триггер реверса и цифроаналоговый преобразователь 1). $0

Недостатками устройства являютая сложность перенастройки при воспроизведении ряда функций и пониженная точность воспроизведения функций.

Известен также функциональный генератор, содержащий генератор тактовых импульсов, управляемый делитель частоты, распределитель импульсов, блок памяти, регистр и выходной цифроаналоговый преобразователь (2) . 20

Недостаток устройства заключается в сложности перенастройки при воспроизведении ряда функций.

Прототипом изобретения является функциональный генератор, содержащий 25 дешифратор, блок памяти функций, генератор тактовых импульсов, подключенный выходом к синхроннэирующему входу регистра сдвига, и реверсивный счетчик, вход управления реверсом ко- )0

2 торого соединен с выходом триггера реверса, а выходы разрядов подключены к цифровым входам цифроаналогового преобразователя, соединенного выходом с выход9м функционального генератора, причем регистр сдвига подключен разрядными входами к первым выходам блока памяти функций, а выходом — к входу реверсивного счетчика, соединенного выходами разрядов с первыми входами блока сравнения кодов и через дешифратор с выходами триггера реверса, выход которого подключен к входу управления реверсом кольцевого регистра, соединенного выходами с входами блока памяти, а синхронизирующим входом - с выходом блока сравнения кодов„ подключенного вторыми входами к вторым выходам блока памяти функций p3g, Блок памяти функций в прототипе осуществляет хранение кодов углов наклона и ординат узловых точек генерируемых функций.

К недостаткам прототипа относятся ограниченный класс воспроизводимых функций, так как функциональный генератор не позволяет, в частности, воспроизводить сложные многоэкстремальные функции с неравными экстремумами, 783814 и реверсивный счетчик, вход управления реверсом которого соединен с выходом триггера реверса, а выходы разрядов подключены к цифровым входам цифроаналогового преобразователя, соединенного выходом с выходом функционального генератора, дополнительно введены счетчик., распределитель импульсов, инвертор, дифференцирующие цепочки, элементы ИЛИ и группы элементов И.

При этом каждый i-й (! 1 б в, где m число выходов дешифратора) элемент И

j-й (1 - 3 < n, где п — число выходов блока памяти функций) группы соединен

20 первым входом c i-м выходом дешифратора, а вторым входом — с j-м выходом блока памяти функций, а выходы элементов И каждой группы связаны с входами соответствующих элементов ИЛИ, выходы которых подключены соответственНо к управляющим входам распределителя импульсов, входу триггера реверса, управляющему входу инвертора и через дифференцирующие цепочки к входам раз-35 рядов регистра сдвига, соединенного выходом с сигнальным входом распределителя импульсов и с информационным входом счетчика, подключенного выходами разрядов к входам дешифратора. Выходы распределителя импульсов подключены к входам разрядов реверсивного счетчика, а аналоговый вход цифроаналогового преобразователя соединен с выходом инвертора, подключенного сигнальным входом к шине опорного напряжения °

На чертеже представлена блок-схема функционального генератора.

Функциональный генератор содержит дешифратор 1, счетчик 2, группы 3 эле-50 ментов И, элементы ИЛИ 4, распредели-., тель 5 импульсов, триггер б реверса, инвертор 7, дифференцирующие цепочки

8, регистр 9 .сдвига, генератор 10 тактовых импульсов., реверсивный счетчик 55

11, цифроаналоговый преобразователь

12 и блок 13 памяти функций.

Генератор 10 подключен выходом к синхрониэирующему входу регистра 9 сдвига. Реверсивный счетчик 11 соеди- бО нен входом управления реверсом с выходом триггера б реверса, а выходами разрядов - с цифровыми входами выходного цифроаналогового преобразователя

12. Аналоговый вход преобразователя 65 и сложность перенастройки при воспроизведении ряда функций, что обусловлено необходимостью соответствующего изменения содержимого блока памяти функций.

Цель изобретения — расширение класса воспроизводимых функций и упрощение перенастройки функционального генератора.

С этой целью в функциональный ге-. нератор, содержащий дешифратор, блок памяти функций, генератор тактовых им-10 пульсов, подключенный выходом к синхронизирующему входу регистра сдвига, 12 подключен к выходу инвертора 7, соединенного сигнальным входом с шиной опорного напряжения. Выход регистра,9 сдвига подключен к входу счетчика 2 и к сигнальному входу распределителя 5 импульсов, соединенного выходами с входами разрядов реверсивного счетчика 11. Выходы разрядов счетчика 2 подключены к входам дешифратора 1. Каждый

i -й (1 6 i «< m, где m — число выходов дешифратора 1) элемент И i-й (1 ) <п, где и — число выходов блока 13 rIaMsrTH функций) группы 3 элементов И соединен первым входом с i ì выходом дешифратора, а вторым входом — c j-м выходом блока 13 памяти функций. Выходы всех элементов групп 3 элементов И соединены с входами соответствующих элементов ИЛИ 4. Выходы элементов

ИЛИ 4 подключены соответственно к управляющим входам распределителя 5, входу триггера б реверса, управляющему входу инвертора 7 и через дифференцирующие цепочки 8 к входам разрядов регистра 9 сдвига.

Реализуемые генератором функциональные зависимости задаются соответствующим соединением выходов элементов И групп 3 с входами элементов

ИЛИ 4. Настройка генератора на воспроизведение какой-либо функциональной зависимости осуществляется подачей отпирающего сигнала на одну из групп

3 элементов И с соответствующего выхода блока 13 памяти функций, пред-, назначенного для вызова тех или иных генерируемых функций (собственные параметры функций в этом блоке не хранятся).

Генератор функций работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчик 2, триггер б реверса, регистр 9 сдвига и реверсивный счетчик 11 обнулены сигналом "Сброс" от блока 13 памяти (соответствующие цепи обнуления на блок-схеме не изображены). При подаче с блока 13 памяти функций сигнала на включение соответствующей группы 3 элементов И производятся .настройка устройства на реализацию требуемой функциональной зависимости и одновременно пуск его. С элементов ИЛИ 4, входы которых подключены к возбужденной выходной шине дешифратора 1, поступают команды на распределитель 5 и через дифференцирующие цепочки 8 на регистр 9 сдвига. Распределитель 5 подсоединяет выход регистра 9 сдвига к определенным разрядам реверсивного счетчика 11, а импульсом, выделенным дифференцирующей цепочкой 8, в соответствующий разряд регистра 9 сдвига, выполняющего Функции управляемого делителя частоты, записывается логическая единица, которая начинает продвигаться на выход регистра по тактовым импульсам генератора 10. С выхода регистра 9 сдвига импульс поступает на

783814 счетчик 2 и через распределитель 5 на реверсивный счетчик 11. Новому состоянию выходов счетчика 2 ставится в соответствие новое состояние выходов дешифратора 1. По командам с элементов ИЛИ 4 в соответствии с программой работы генератора производится перестройка распределителя 5 и записывается единица в соответствующий разряд регистра 9 сдвига. Цифроаналоговый преобразователь 12 преобразует выход- о ной код реверсивного счетчика 11 в ступенчатое напряжение. Знак наклона напряжения изменяется подачей команды на триггер 6 реверса с дешифратора 1 через соответствующий элемент ИЛИ 4.

В случае генерирования разнополярного 1I5 выходного напряжения изменение полярности производится подачей сигнала на управляющий вход инвертора 7, который изменяет полярность опорного напряжения на аналоговом входе преоб- ;Е разователя 12.

Таким образом, устройство выполняет кусочно-ступенчатую аппроксимацию воспроизводимых функций, причем изменение шага дискретизации по времени осуществляется регистром 9 сдвига, а изменение шага квантования по уровнюраспределителем 5. Смена вида генерируемой функции выполняется при подаче отпирающего сигнала на другую группу

3 элементов И от блока 13. При воспро-ЗО изведении сложных функций может включаться одновременно несколько групп

3 элементов И.

Рассмотренный функциональный генератор по сравнению с прототипом позво-ЗЗ ляет воспроизводить более широкий класс функций и более просто выполнять перенастройку на воспроизведение других функций.

40 формула изобретения функциональный генератор, содержащий дешифратор, блок памяти функций, генератор тактовых импульсов, подклю- 4 ченный выходом к синхрониэирующему входу регистра сдвига, и реверсивный счетчик, вход управления реверсом которого соединен с выходом триггера реверса, а выходы разрядов подключены к цифровым входам цифроаналогового преобраэователя, соединенного выходом с выходом функционального генератора, отличающийся тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций и упрощения перенастройки, в функциональный генератор дополнительно введены счетчик, распределитель импульсов, инвертор, дифференцирующие цепочки, элементы ИЛИ и группы элементов И, цричем каждый J-й (14 М m, где е — число выходов дешифратора) элемент И j-й (1& j n, где п число выходов блока памяти функций) группы соединен первым входом с 1-м выходом дешифратора, а вторым входом с j — м выходом блока памяти функций, а выходы элементов И каждой группы соединены с входами соответствующих элементов ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к управляющим входам распределителя импульсов, входу триггера реверса, управляющему входу инвертора и через дифференцирующие цепочки к входам разрядов регистра сдвига, соединенного выходом с сиг.нальным входом распределителя импульсов и с информационным входом счетчи- ка, подключенного выходами разрядов к входам дешифратора, причем выходы распределителя импульсов подключены к входам разрядов реверсивного счетчика, а аналоговый вход цифроаналогового преобразователя соединен с выходом инвертора, подключенного сигнальным входом к шине опорного напряжения.

Источники информации, принятые во.внимание при экспертизе

1. Авторское-свидетельство СССР

9 389520, кл. 6 06 6 7/26, 1971 °

;2е»тверское свидетельство по заявке 92592311/18-24,,3cpt G 06 J 3/00, 197,8 а

3.. Авторское свидетельство СССР

В 389519, кл. 6 06 6 7/26, 1971 (прототип).

783814

Заказ 8551/53

Тираж 751 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по д .ам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Прое ная, 4

Составитель . Казинов

Редактор И, Грузова ТехредМ.Табакович Корректор. Бутяга