Функциональный генератор
Иллюстрации
Реферат
Союз Советскик
Социавистических республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ТИЛЬСТВУ («)883931 (61) Дополнительное к авт. свид-ву р!}м. к.з (22) Заявлено 0102,80 (21) 2899952/18-24 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет
Опубликовано 231131.бюллетень Н9 43
G J 3/00
G G 7/26
Государственный комитет
СССР но делам изобретений н открытий (53) НЖ б81. 34 (088.8) Дата опубликования описания 23,1181 (72) Автор изобретения
О.Н. Партала
Конструкторское бюро "Шторм" при Киевском ордена Ленина политехническом институте им. 50-летия Великой
Октябрьской социалистической револйции-(71) Заявитель (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР
Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано, в частности для моделирования и имитации различных физических процессов, например, в задачах моделирования прохождения сигнала нли процесса S(t) через среду, характеристики которой зависят от параметров сигнала. Решение таких задач связано с необходимостью формирования функции вида.
5(t)-F (а5(t)), где t — время, F закон преобразования сигнала, а— масштабный коэффициент.
Известен функциональный генератор, содержащий источники опорных напряжений, управляемый масштабный преобразователь, генератор импульсов, делитель частоты, реверсивный счетчик, триггеры, дешифратор, управляемые делители напряжения и выходной блок f1).
Известен также функциональный генератор, содержащий генератор импульсов, счетчик, дешифратор, коммутатор, источник опорных напряжений, блок формирования пилообразных напряжений, делитель напряжений и входной сумматор f?l.
Недостатком известных функциональных генераторов является сложность перенастройки при смене. вида воспроизводимой функции.
Наиболее близким к предлагаемому является функциональный генератор, содержащий группу ключей, соединенных первыми входами с выходами источника регулируемых опорных напряжений, вторыми входами - с выходами регистра сдвига, а выходами — с входами группы резисторов, выходы которых объединены, а вход регистра сдвига подключен к выходу генератора тактовых импульсов, причем объединенные выходы резисторов образуют точку суммирования выходного напряжения (31. .Недостатком устройства при воспроизведении функциональных напряжений
2О вида
0(цс s(t) F(цв(Ф.ц . (где F - изменяющийся во времени закон преобразования) является пони25 женная производительность генериро вания последовательного ряда функций.
Цель изобретения — повьваение производительности функциональногО гене3Q ратора
883931
Чоставленная цель достигается тем, что функциональный генератор, содержащий группу ключей, соединенных первыми входами с соответствующими выходами источника регулируемых опорных напряжений, вторыми входами — с выходами регистра сдвига, а выходами с одними выводами соответствующих резисторов группы резисторов, вторые выводы которых объединены, а вход регистра сдвига подключен к выходу ге1нератора тактовых импульсов, дополнительно введены блбк управления режимами записи-считывания, управляемый генератор кодов, блок памяти, аттенюатор, аналого-цифровой преобразователь и выходной цифроаналоговый множительный блок, соединенный цифровым входом с выходом блока памяти, а аналоговым входом— с объединенными вторыми выводами резисторов группы резисторов и с входом аттенюатора, выход которого через аналого-цифровой преобразователь подключен к адресному входу блока памяти, соединенного входом записи с выходом управляемого генератора кодов, а входами управления записью-считыванием — с управляющими . выходами блока управления режимами записи-считывания,:.- подключенного информационным выходом к входу управляемого генератора кодов, а входом— к выходу генератора токовых импульсов.
Кроме того, блок памяти содержит два узла оперативной памяти и коммутатор, первый и второй сигнальные входы которого являются соответственно адресным входом и входом записи блока памяти, управляющие входы— входами управления записью-считыванием блока памяти, информационный выход — выходом блока памяти, а коммутирующие входы и выходы подключены к выходам и входам первого и второго узлов оперативной памяти соответственно.
Кроме того, блок управления режимами записи-считывания содержит узел задания программы, триггер и делитель частоты, вход которого является входом блока управления, .а выход подключен к счетному входу триггера и к входу узла задания программы, выход которого является информационным выходом блока управления, а выходы триггера являются управляющими выходами блока управления.
На чертеже изображена блок-схема функционального генератора.
Устройство содержит группу ключей
1, соединенных первыми входами с выходами источника 2 регулируемых опорных напряжений (выполненного например, на общем источнике образцового напряжения и группе потенциометров), вторыми входами - с выхоГенератор 11 генерирует последовательность тактовых импульсов, посту45 пающую на Регистр 3, который с помощью ключей 1 по очереди подключает выходные напряжения источника 2 к резисторам 4, образующим сумматор.
В результате на общем выводе Резисто50 ров 4 формируется напряжение S(t).
Это напряжение через аттенюатор 7, осуществляющий умножение напряжения на масштабный коэффициент d, поступает на вход преобразователя 8, где преобразуется в двоичный цифровой
55 код, используемый как адресный код для блока б памяти. В блок б по каждому адресу f записаны коды, образующие функцию F ($ ), где адресный код пропорционален aS(t ) и, следователь60 но; на выходе блока б формируется цифровой код функции F)aS(t)3. Этот код поступает на цифровой вход выходного блока 5, осуществляющего его умножение на напряжение S(t ), с объединенного выхода группы резисторов 4 и
5 (0
Ç0
40 дами регистра 3 сдвига, а выходами с одними выводами резисторов 4 группы резисторов, вторые выводы которых объединены. Выходной цифроаналоговый множительный блок 5 соединен цифровым входом с выходом блока б памяти, а аналоговым входом — с объединенными выводами резисторов 4 группы резисторов и с входом аттенюатора 7, выход которого через аналого-цифровой преобразователь 8 подключен к адресному входу блока 6 памяти.
Блок б соединен входом записи с выходом управляемого генератора 9 кодов, а входами управления записьюсчитыванием — с управляющими выходами блока 10 управления режимами записи-считывания. Блок 10 подключен информационным выходом к входу генератора 9, а входом — к выходу генератора 11 тактовых импульсов и к входу регистра 3. Блок б памяти содержит два узла 12 и 13 оперативной памяти и коммутатор 14, первый и второй сигнальные входы которого являются соответственно адресным входом и входом записи блока б, управляющие входы — входами управления записью-считыванием блока б, информационный выход — выходом блока б, а коммутирующие входы и выходы подключены к выходам и входам первого и второго узлов 12 ы 13 оперативной памяти. Блок
10 управления содержит узел 15 задания программы, триггер 16 и делитель
17 частоты, вход которого является входом блока 10, а выход подключен к счетному входу триггера 16 и входу узла 15 задания программы, выход которого является информационным выходом блока 10, а выходы триггера 16управляющими выходами блока 10.
Функциональный генератор работает следующим образом.
883931
Формула изобретения
55 преобразование полученного произведения в выходное напряжение
0Ь)=5(Ф) Г (45(Ц, Запись значений F (f ) в блок 6 памяти осуществляется от генератора
9 кодов с помощью блока 10 управления режимами записи-считывания.При этом возможны, например, следующие режимы работы: однократная запись
Г (() в начале работы и использование блока 6 как блока постоянной памяти, многократная запись в паузах между повторениями сигнала 0(е ), что дает возможность испольэовать при каждом повторении сигнала 0(в), новый вид функции Г ((); перезапись функции
F(f) непосредственно во время генерирования сигнала U(t ). Последний случай позволяет обеспечить максимальную производительность функционального генератора при генерировании последовательного ряда различных функций. Для этого в блоке 6 памяти, содержащем два узла 12 и 13 оперативной памяти и коммутатор 14, узлы 12 и 13 на каждом такте работают в различных режимах, так если на текущем такте узел 12 работает в режиме записи, а узел 13 — в режиме считывания, то на следующем такте узел 12 будет работать в режиме считывания, а узел 13 — в режиме эайиси.При этом в режиме записи на входы записи узла оперативной памяти с управляемого генератора 9 через коммутатор 14 подаются коды, каждый из которых содержит определенное значение f(f) и код адреса этого значения, причем в этом режиме выход узла оперативной памяти с помощью коммутатора 14 отключается от выхода блока 6. В режиме считывания на адресный вход узла оперативной памяти через коммутатор 14 с выхода преобразователя 8 подается текущий код адреса воспроизводимой функции, вход записи узла оперативной памяти отключается, а выход данного узла через коммутатор 14 подключается к выходу блока 6. Управление режимами записисчитывания осуществляется блоком 10 управления, который с помощью делнтеля 17 частоты обеспечивает выбор интервала изменения вида функции в генераторе 9, с помощью триггера 16 обеспечивает формирование управляющих сигналов для переключения режимов записи и считывания в блоке 6 памяти и с помощью узла 15 задания программы вырабатывает цифровой код выбора вида функции в генераторе 9.
Таким образом, рассмотренный функ циональный генератор эа счет введения новых блоков и узлов позволяет по сравнению с известным существенно повысить производительность генерирования последовательного ряда функций путем упрощения перенастройки с одного вида воспроизводимой функции на другой и обеспечения этой перенастройки непосредственно в процессе генерирования функций.
1. Функциональный генератор, содержащий группу ключей, соединенных первыми входами с соответствующими выходами источника регулируемых опорных напряжений, вторыми входами с выходами регистра сдвига, а выходами — с одними выводами соответствующих резисторов группы резисторов,вторые выводы которых объединены, а вход регистра сдвига подключен к выходу генератора тактовых импульсов, отличающийся тем, что, lc целью повышения производительносЩ ти функционального генератора, в него дополнительно введены блок управления режимами записи-считывания,управляемый генератор кодов, блок памяти, аттенюатор, аналого-цифровой пре- р5 обраэователь и выходной цифроаналоговый множительный блок, соединенный цифровым входом с выходом блока памяти, а аналоговым входом — с объединенными вторыми выводами резисторов группы резисторов и с входом аттенюатора, выход которого через аналогоцифровой преобразователь подключен к адресному входу блока памяти, соединенного входом записи с выходом упРавляемого генератора кодов, а входами управления записью-считыванием— с управляющими выходами блока управления режимами записи-считывания,подключенного информационным выходом к входу управляемого генератора кодов, 40 а входом — к выходу генератора тактовых импульсов.
2. Генератор по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что блок памяти содержит два узла оперативной па45 мяти и коммутатор, первый и второй сигнальные входы которого являются соответственно адресным входом и входом записи блока памяти, управляющие входы — входами управления записью-считыванием блока памяти,информационный выход — выходом блока памяти, а коммутируемые входы и выходы подключены к выходам и входам первого и второго узлов оперативной памяти соответственно.
3. Генератор по и. 1, отличающийся тем, что блок управ" ления режимами записи-считывания содержит узел задания программы, триггер и делитель частоты, вход которого является входом блока управления, а выход подключен к счетному входу триггера и к входу узла задания программы, выход которого является информационным выходом блока управле883931
Составитель С.Казинов
Редактор В.Еремеева Техред Н.Савка Корр р о екто Г . Решетник
Ваиаз 19234/75 1ираж 748 Подписное
ВЙИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППБ "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния, а выходы триггера являются управляющими выходами блока управления.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР в 771111667755, кл. Н 03 К 13/02, 1978.
2. Авторское свидетельство СССР
9 618752, кл. G 06 6 7/26, 1977.. 3. Патент ФРГ В 2544896, кл. Н 03 К 4/02, 1977 (прототип).