Функциональный генератор

Функциональный генератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИЖОМУ СВ ЯЛЬСТВУ!

1)809238 (61) Дополнительное к авт. сеид-ау($3)M K 3 (22) Заявлено О6,06.79 (21} 2776663/18-2 4

G G 7/26 с присоединением заявки ЙУ

Государствеааыа комнтет

СССР яо яеаам. изобретенма я открытая (23) Прнорнтет(S3) УДК 6@1.335 (088.8) Опубликовано 28Р181.Бюллетень NQ 8

Дата опублнкованмя описания 2802.81

В.И.Ведерников н A.Â.Êîíäàêîâ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

1 (5 4) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к аналоговой и аналого-цифровой вычислительной технике.

Известен функциональный генератор, содержащий программный блок, задающие потенциометры, ключи н интегратор. Кусочно-линейный выходной сигнал этого генератора получается интегрированием прямоугольных импульсов, поступающих через последовательно открываемые ключи с задающих по тенциометров fl).

Его недостатком является эффект накопления погрешности с увеличением порядкового номера генерируемого уча- 15 стка функции.

Наиболее близким техническим решением является функциональный генера-. тор,содержащий интегратор, выход которого является выходом генератора, 20 многофазный мультивибратор, аналоговое запоминающее устройство, подключенное выходом через первый суьвеирующий резистор ко входу интегратора, а входом через разрядный ключ, управляющий вход которого является входом синхронизации генератора — к выходу интегратора, второй суммирующий резистор, подключенный ко входу интегратора, и задающих потенциометров, 30 каждый из которых подключен неподвижными контактами к шинам положительного и отрицательного опорного напряжения, и ключей, информационный вход каждого из которых соединен с подвижным контактом соответствующего задающего потенциометра, управляющий вход — с соответствующим выходом многофазного мультивнбратора, а выходсо свободным выводом второго суьаяирующего резистора, вход многофаэйого мультивибратора соединен со входом разрядного ключа (2) .

Недостатком такого генератора является.:нониженная точность воспроизведения функции времени, обусловленная дрейфом интегратора на каждом участке разбиения.

Цель изобретения †. повышение точности воспроизведения функции времени.

Это достигается тем, что фуикцио" иальный генератор, содержащий интегратор, выход которого является выходом генератора, многофазный мультивибратор, аналоговое запоминающее устройство, подключенное выходом через первый суммирующий резистор ко входу интегратора, а выходом через разрядный ключ, управляющий вход которого

809238 4 г является входом синхронизации генератора — к выходу интегратора, второй суммирующий резистор, подключенный ко входу интегратора, и задающих потенциометров, каждый из которых подключен неподвижными контактами к шинам положительного и отрицательного опорного напряжения, и ключей, ин формационный вход каждого из которых соединен с подвижным контактом соответствующего задающего потенциометра, а управляющий вход — с соответствующим входом многофазного мультивибратора, дополнительно содержит счетчик, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, третий суммирующий резистор,п дополнительных ключей (n+1)-й задающий потенциометр, подключенный неподвижными контактами к шинам положительного и отрицательного опорных напряжений, а подвижным контактом— к информационному входу n-ro допол- щ нительного ключа, управляющие входы дополнительных ключей соединены с соответствующими управляющими входами ключей, информационный вход каждого из дополнительных ключей, кроме п-го, соединен с информационным входом следующего по номеру ключа, выходы ключей соединены с аналоговым входом первого цифроаналогового преобразователя, цифровые входы которого соединены с прямыми выходами 30 разрядов счетчика, а выход — со свободным выводом второго суммирующего резистора, выходы дополнительных ключей соединены с аналоговым входом второго цифро-аналогового преобразо- 35 вателя, цифровые входы которого соединены с инверсными выходами счетчика, а выход через третий суммирующий резистор — co входом интегратора, выход старшего разряда счетчика соеди-4О вен со входом многофазного мультивибратора,счетный вход счетчика соединен с,управляющим входом разрядного ключа.

На.фиг. 1 приведен функциональный генератор, схема; на фиг. 2 — временные диаграммы формирования двух участ-4> . ков функции времени.

Функциональный генератор содержит интегратор 1, аналоговое запоминающее устройство 2, первый суммирующий резистор 3, разрядный ключ 4, второй 50 суммирующий резистор 5, третий суммирующий резистор б, n + 1 задающих потенциометров 7„,... 7,,+„, и ключей 8„,...8„, и и дополнительных ключей 9.. .,.9„, первый и второй ум- 55 ножающие цифроаналоговые(, преобразователи 10,11, многофазный мультивибратор 12, счетчик 13, Функциональный генератор работает следующим образом.

Синхронизирующие импульсы со входа синхронизации генератора, поступают на вход счетчика 13 и на управляющий вход разрядного ключа 4. Сигналы с прямых и ииверсных выходов счетчика 13 подаются соответственно на цифровые входы первого и второго цифроаналоговых преобразователей

10 и 11, выходные напряжения которых через второй и третий суммирующие резисторы 5 и 6 подаются на вход интегратора. При перейолнении счетчика 13 импульс с выхода старшего разряда поступает на вход многофазного мультивибратора 12, изменяя его состояние. При каждом переполнении последовательно возбуждаются выходы многофаэного мультивибратора 12 с первого по п-ый, сигналы с которых последовательно открывают основные 8„,...

8, ключи и дополнительные 9„,, 9„ ключи. В результате на аналоговые входы первого и второго цифроаналоговых преобразователей 10 и 11 поступают прямоугольные импульсы, амплитудные значения которых регулируются потенциометром 7„,, 7„, и соответствуют узловым ординатам функции време.ни ..

На пересчете счетчиком 13 синхронизирующих импульсов коэффициенты передачи цифроаналоговых преобразователей

10 и 11 изменяются по линейно-ступенчатому закону: у первого — по убывающему (фиг. 2а), у второго (фиг. 26) по возрастающему. Благодаря суммированию выходных токов цифроаналоговых

;преобразователей 1 0,11, протекающих через второй и третий суммирующие резисторы 5, б на вход интегратора 1 происходит кусочно-ступенчатая аппроксимация линейных участков функции времени.

При наличии обратной связи интегратора 1 . через разрядный ключ 4, аналоговое запоминающее устройство 2 и первый суммирующий резистор 3, реакция интегратора 1 на одиночное приращение счетчика 13 имеет вид треугольника. Каждый интервал кусочно-линейной аппроксимации образуется суммированием треугольников (фиг, 2г), благодаря чему эффект накопления ошибки в предлагаемом генераторе отсутствует, Для того, чтобы в узлах аппроксимации не было плоских вершин в течение одного такта, счетчик 13, в исходное состоянии установленный в 0 после переполнения, должен сбрасываться не в 0, а иметь в младшем разряде

t 11 Ф В

Преимущества предлагаемого изобретения в сравнении с прототипом заключаются в более мелком разбиении функции при равном с прототипом числа узлов аппроксимации, благодаря чему интегратор интегрирует входное напряжение непрерывно в несколько раз меньший отрезок времени. Это позволяет уменьшить погрешность, обусловленную дрейфом интегратора, в несколько раз, в результате чего повышается точность воспроизведения функции времени.

809238

Формула изобретения

Функциональный генератор, содержащий интегратор, выход которого является выходом генератора, многофазный мультивибратор, аналоговое запоминаю щее устройство, подключенное выходом через первый суммирующий резистор ко входу интегратора, а входом через разрядный ключ, управляющий вход кото рого является входом синхронизации генератора — к выходу интегратора, второй суммирующий резистор, подключенный ко входу интегратора, и задающих потенциометров, каждый из которых подключен неподвижными контактами к шинам положительного и отрицательно- !5

ro опорного напряжения, и ключей, информационный вход каждого иэ которых соединен с подвижным контактом соответствующего задающего потенциометра, а управляющий вход — с соответствую- щ щим входом многофаэного мультивибратора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит счетчик, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, третий суммирующий резистор, и дополнительных ключей, (n +1)-й задающий потенциометр, подключенный неподвижныМи контактами к шинам положительного и отрицательного опорных напряжений, а подвижным контактом — к инфор- ЗО мационному входу n-ro дополнительного ключа, управляющие входы дополнительных ключей соединены с соответствующими управляющими входами ключей, информационный вход каждого из дополнительных ключей, кроме n-ro соединен с информационным входом следующего по номеру ключа, выходы ключей соединены с аналоговым входом первого цифроаналогового преобразователя, цифровые входы которогю соеди нены с прямыми выходами счетчика, а выход — со свободным выводом второго суммирующего резистора, выходы дополнительных ключей соединены с аналоговым входом второго цифроаналогового преобразователя, цифровые входы которого соединены с инверсными выходами счетчика,а выход через третий суммирующий резистор — со входом интегратора, выход старшего разряда счетчика соединен со входом многофаэного мультивибратора,счетный вход счетчика соединен с управляющим входом разрядного ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Анисимов Б.В„Голубкин В.Н.

Аналоговые вычислительные машины

М., Высшая школа, 1972, с. 433, рис. 1Х.19.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 398963, кл. G 06 G 7/26, 1972 (прототип) .

809238 уууек

Рис. Я

Закаэ 428/62 Тираж 756

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, r, ужгород, ул, Проектная, 4

Составитель Н.Балабошко

Редактор й.Власенко Техред М.Кдштура Корректор И.Муска