Устройство для воспроизведения функций

Устройство для воспроизведения функций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е t,991444

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву (22)Заявлено 12.02.81(21) 3248851/18-24 (5! )Я. Кл. с присоединением заявкн М

G 06 G 7/26

Гнеударстаеннык кемнтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 23 01 83 Бюллетень Юв

Дата опублнкованн» описания 23.01.83 (53,) УДК 681.335 (088.8) ав денем .нэебретеннй и еткрытнй

Н.И.Корсунов, Н.Р.Андронатий, В.А.Костиц и Е В Жорсунсща ъ-. е ь

Харьковский ордена Ленина политехнический" институт им.. В.И.Ленина (72) Авторы изобретения (il ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

ФУНКЦИЙ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной техинке и может найти применение при воспроизведении . нелинейных функций аналоговых сигналов.

Известно устройство для воспроизведения функций, содержащее компараторы, счетчик, блок памяти,-- цифроаналоговые преобразователи; множительный блок и сумматоры 1 1 . ю

Известно также устройство для воспроизведения функций, срдержащее входной преобразователь, блок адресации, блок памяти, инвертор, цифроаналоговые множительные блоки и сумматор (2) .

Недостатком известных устройств является пониженная точность воспроизведения функций из-за возрастания погрешностей перемножения постоянных сигналов на малые аналоговые сигналы при значениях аргумента функции близ-ких к узловым значениям аргумента.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для воспроизведения функций, содержащее первый сумматор, соединенный первым входом с выходом первого цифро-аналогового преобразователя, а вторым входом - с шиной ввода аргумента и с входом аналого- цифрового преобразователя, подключен" ного выходами к адресным входам блока памяти, соединенного первой и второй группами выходов с цифровыми входами цифро-аналогового множительного блока и второго цифро-аналогового преобразователя, подключенных выходами к первому и, второму входами второго сумматора, выход которого .является выходом- устройства, причем выход пврвоГо сумматора соединен с аналоговым входом цифро-аналогового множительного блока, а цифровые входы первого цифроаналогового преобразователя подключены к выходам аналого-цифрового преобразователя 3) 3 99144

Недостатком устройства является пониженная точность воспроизведения функций, что обусловлено наличием большой погрешности цифро-аналогового множительного блока при малых значениях сигнала на его аналоговом входе.

Цель изобретения - повышение точ" ности воспроизведения функций.

Цель достигается тем, что в устрой 10 ство для воспроизведения функций, содержащее первый сумматор, соединенным первым входом с выходом первого цифро-аналогового преобразователя, а вторым входом - с шиной ввода аргу- 15 мента и с входом аналого-цифрового преобразователя, подключенного выходами к адресным входам блока памяти, соединенного первой и второй группами выходов с цифровыми входами 20 цифро-аналогового множительного блока и второго цифро-аналогового преобразователя, подключенных выходами к первому и второму входам второго сумматора, выход которого является выходом устройства, дополнительно введены третий и четвертый цифро-аналоговые преобразователи, ключи, блок сравнения, 1 лок выделения максимума и третий Сумматор, соединенный первым З0 входом с выходом третьего цифро-..аналогового преобразователя, вторым входом - с выходом первого сумматора, первым входом блока сравнения и с сигнальным входом первого ключа, а вы- Зз ходом - с сигнальным входом второго ключа и с вторым входом блока сравнения, подключенного прямым выходом к управляющему входу первого ключа, а инверсным выходом - к управляющим 40 входам второго и третьего ключей, причем выходы первого и второго ключей соединены с входами блока выде-ления максимума, подключенного выходом к аналоговому входу цифро-аналого-4а вого множительного блока, а третий вход второго сумматора соединен с выходом третьего ключа, подключенного сигнальным входом к выходу четвертого цифро-аналогового преобразователя, а 0 цифровые входи первого, третьего и четвертого цифро-аналоговых преобразователей соединены с соответствующими группами выходов блока памяти.

На чертеже изображена блок-схема устройства для воспроизведения функций.

Устройство содержит первый сумматор 1, соединенный первым входом с

4 4 выходом первого цифро-аналогового преобразователя 2. а вторым входомс шиной 3 ввода аргумента и с входом аналого-цифрового преобразователя 4.

Преобразователь 4 подключен выходами к адресным входам блока 5 памяти, соединенного первой и второй группами выходов с цифровыми входами цифроаналогового множительного блока 6 и второго цифро-аналогового преобразователя 7. Выходы блока 6 и преобразователя 7 подключены к первому и второму входам второго сумматора 8, выход которого является выходом устройства. Третий сумматор 9 соединен первым входом с выходом третьего цифро-аналогового преобразователя 10, вторым входом - с выходом сумматора 1, первым входом блока 11 сравнения и с сигнальным входом первого ключа 12, а выход - с сигнальным входом второго ключа 13 и с вторым входом блока 11 сравнения. Блок 11, подключен прямым выходом к управляющему входу ключа 12, а инверсным выходом - к управляющим входам второго и третьего ключей 13 и 14, Выходы ключей 12 и 13 соединены с входами блока 15 выделения Максимума, подключенного выходом к аналоговому входу цифро-аналогового множительного блока 6. Третий вход сумматора 8 соединен с выходом ключа 14, подключенного сигнальным входом к выходу четвертого цифро-аналогового преобразователя 16. Цифровые входы преобразователей 2, 10 и 16 соединены с соответствующими группами выходов блока 5 памяти.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал Х преобразуется аналого-цифровым преобразователем 4 в некоторое число i, в соответствии с которым блоком 5 памяти производится выбор значения аргумента х в i-ом

4 узле аппроксимацИи, значения длительности i-го участка аппроксимации A . значения функции Г(х„) в 1-ом узле аппроксимации и ее максимального приращения >F1 íà i-ом участке аппроксимации (ЬГ; = Д Д . х ) и значения

1 1 тангенса Д ° угла: наклона на 1-ом участке аппроксимации. Выбранные значения х„ ., /х„, F(x,:), ьГ„ и „ по соответствующим выходам блока 5 передаются на цифровые входы цифро-аналоговых преобразователей 2, 10, 7, 16 и цифро-аналогового множительного

5 991444 блока 6. На выходе сумматора 1 о6ра- на выход блока 15 выделения. максимума зувтся сигнал отрицательного сигнала с выхода сум1 дх =х-х" матора 9

1 f а на выходе сумматора 9- лх1 —— дх.. - Д х ьx = Кx " дх . % В этом случае на выходе цифро"

Сигналы с выходов сумматоров 1, 9 аналогового множительного блока 6 поступают на входы ключей 12-13 и формируется сигнал

Г блока 11 сравнения. Если величина . ду„ = аГ.1 Ь g - of.„ä .х1 x 7A х то на прямом выходе блока который,. поступая на вход сумматора 8

1 4

11 сравнения формируется сигнал, кото"0 совместно с сигналами F{xg) с выхода. .Рым открывается ключ 12, а на инверс- цифро-аналогового преобразователя 7 ном выходе блока 11 - сигнал, которым и h F1 с выхода цифро-аналогового закрываются ключи 13 и 14, В этом . преобразователя 16, приводит к появ. случае сигнал на выходах ключей 13 и пению на выходе сигнала

14 равен нулю, а сигнал на выходе клю-1 .у = F(x;) +

15 выделения максимума передается сиг- участке аппроксимации.

1 нал с выхода сумматора 1, что приво Так как величина д х„. 7 д х„, то дит к формированию на выходе цифро 20 вновь при выполнении операции умно" аналогового "множительного блока 6 ана- женин постоянного сигнала с(. на велилогового сигнала приращения функции чину,g х >) О с помощью цифро-. анаду.. = с,1 ь х . . логового множительного блока 6 полу1 1 1

Так как на выходе ключа 14 сигнал чается результат с высокой точностью. равен нулю, то на входы сумматора 8 Таким образом, предлагаемое уст;поступают слагаемые .F(xÄ) и д у"., -что ройство для воспроизведения функций

1 приводит к. появлению на его выходе позволяет обеспечить высокую точность. сигнала воспроизведения функций при произ.у = Г(х„.) + д у„, вольных значениях х, принадлежащих

1 которым и определяется функция на З0 интервалам аппроксимации, что u on1-ом участке аппроксимации. ределяет технико-экономическую эффек-, Следовательно, при значениях тивность возможного применения уствходного сигнала х, значительно боль- ройства. ших граничного значения х при. Формировании, приращения функции произво-.3s дится умножение кора постоянной ве- Формула изобретения личины на аналоговый сигнал, значи устройство для воспроизведения тельно больший нуля, что позволяет функций, содержащее первый сумматор» получать результат с высокой точнос, .соединенный первым ВхоДом с выходом тью с помощью цифро-аналогового мно- о первого цифро-аналогового преобразо-.. жительного .блока 6. вателя, а вторым входом - с шиной

П ч ниях входного сигнала х ввода аргумента и с входом аналогоб к величине х- сигнал на вы- цифрового преобразователя, д ри значе я по ключенм вхо ам,блока ходе сумматора 9 по модулю больше ного выходами к адресным вход сигнала на выходе сумматора 1. Тогда памяти, соединенного первой и второй сигнал с инверсного выхода блока 11 группами выходов с цифровыми входами сравнения открывает цепи прохождения цифро аналогового мн и о-аналогового множительного блока сигналов от сигнальных входов клю13 14 на их входы а сигнал зователя, подключенных выходами к

S0 на прямом выходе блока 11 закрывает пеРвому и второму входам второго сум-. цепи прохождения сигналов с сигналь-, матора, выход которого является выхоного входа на выход ключа 12. Если в дом устройства, о т л и ч а ю щ е екачестве блока 11 сравнения исполь- с я тем, что, с целью повышения точзовать усилитель с большим коэффи-. ности воспроизведения функций; в него циентом усиления и дифференциальным дополнительно введены третий и четвходом, то, используя пассивные схемы вертый цифро аналоговые преобразова реализации блока 15..выделения макси- тели, ключи, блок сравнения, блок мума, нетрудно обеспечить передачу, выделения максимума и третий сумма7. 991444 тор, соединенный первым входом с выходом третьего цифро"аналогового преобразователя, вторым входом - с выходом первого сумматора, первым входом блока сравнения и с сигнальным s входом первого ключа, а выходом - c сигнальным входом второго ключа и с вторым входом блока сравнения, подключенного прямым выходом к управляющему входу первого ключа, а инверсным выходом - к управляющим входам второго и третьего ключей, причем выходы первого и второго ключей соединены с входами блока выделения мак; симума, подключенного выходом к аналоговому входу цифро-аналогового мнодительного блока, а третий вход второго сумматора соединен с выходом третьего ключа, подключенного сиг" нальным входом к выходу четвертого цифро-аналогового преобразователя, а цифровые входы первого, третьего и четвертого цифро-аналоговых преобразователей соединены с соответствующими группами выходов блока памяти.

Источники информации, принятые во вниманиее при экспертизе

1. Патент США N 3373273, кл. 235-197, опубл 1968.

2. Гинзбург С.А., Любарский Ю.Я.

Функциональные преобразователи с аналого-цифровым представлением информации. М., "Энергия", 1973, с.38.

Кори Г., Кори Т. Электронные аналоговые и аналого-.цифровые вычислительные машины. М., "Мир", 1968, т.2, с.216, рис. 11,31А (прототип) .

Составитель С.Каэинов

Техред А. 6абинец Корректор Ю.Иакаренко .

Редактор С.Патрушева

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Ю

Закаэ 136/68 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам иэобретений и открытий

11303, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5