Устройство для формирования векторов Советский патент 1984 года по МПК G09G1/08 

75Li

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВМИЯ ВЕКТОРОВ, содержащее блок обработки координат, вход которого подключен к входной шине устройства, а вьксд к первым входам первого, второго и третьего коммутаторов, выход которого подключен к выходной шине устройства, второй и третий входы - к выходам первого и второго коммутаторов, делитель напряжения, выход которого соедгшен с вторым входом первого .коммутатора и через первый инвертор с третьим входом первого коммутатора, второй инвертор, выход которого подключен к второму входу второго коммутатора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности формирования векторов, оно содержит : генератор пилообразного напряжения, вход которого соединен с выходе блока обработки координат и первым входом делителя напряжения, второй (Л вход которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, третьему входу второго коммутатора и входу второго инвертора.

Н Изобретение относится к автоматик и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах отображения информации, автоматического управления станками с программным управлением, в графопостроителях, в радиолокации и других областях народного хозяйства. Известен цифровой линейный интер полятор, содержащий цифроаналоговые преобразователи, реверсшшые счетчики, коммутатор, делитель частоты и регистры, В основу работы известного идтерполятора заложено получение напряжений разверток векторов непосредственно с помощью цифроаналоговых преобразователей полных координат, для чего на каждый вход реверсивного счетчика, регистры KOTopiiix соединены с входами указанных цифрсзаналоговых преобразователей, подаются импульсы определенной частоты. Отношение этих Частот равно отношению длин проекций вектора. Такого типа устройства позволяют получить нкзкую зюгрешность в формировании координат концов век тора, т.е. обеспечивагот : орошу о стыковку векторов flj Однако сами линии вектора при его угловых положениях, отличных от угло кратных 45 и 90, имеют изломы, зигзаги, линии утолщаются и становятся неоднородными вдоль вектора,Для снижения указанного недостатка увеличивают разрядность циф; оаналоговь Х преобразователей, что в конечном счете снижает быстродействие и усло жняет устройство. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство формирования разверток векторов, в котором напряжения разве ток получают аналоговым интегрированием нормированных опорных напряжений. Известное устройство содержит бло (Выбора по абсолютной величине большего и меньшего значений длин проекций, входы которого служат входами устройства, выходы соединены соотве ственно с аналоговым входом делителя аналоговых сигналов и с одним из входов блока сравнения, и с аналоговым входом другого делителя. На второй анаЛоговьй вход делителя подается опорное напряжение. Выход первого делителя соединен с вторым входом второго делителя, а выход последнего С входом коммутатора аналоговых сигналов. Второй вход блока сравнения соединен с входом блока выбора большего и меньшего, а выход блока сравнения соединен с вторым входом коммутатора3 другой вход которого соединен с вторым входом первого делителя, ВЬпсоды.коммутатора подключены к аналоговым интеграторам каналов горизонтальной и вертикальной разверток векторов. Выходы интеграторов служат выходами устройства. Кроме TorOj устройство содержит инверторы, переключатель полярности напряжений и переключатель каналов, которые образуют коммутатор напряжений. При этом с помощью блока выбора большего и меньшего выделяют большую проекцию и на вход интегратора большей проекции подают всегда постоянной величины опорное напряжение UOH5 такое по величине, которое обеспечивает максимальную скорость развертки. Нормирование опорного напряжения, которое подают на интегратор меньшей проекции, выполняют с пойощью двух делителей двумя операциями: делением Uon на /ид/ипар« и умножением на /Vu/t m , /Ua/max и /Uл/)7|ц - модули напряжений, пропорциональные длинам соответственно большей и меньшей проекций формируемого вектора. Этим обеспечивается скорость развертки в канале меньшей проекции, пропорциональная отношению длин меньшей проекции и большей. Заданные длины проекций обеспечиваются отключением дз требуемьй момент опорных напряжений от входов.интеграторов, ГлавHbEvi достоинством такого устройства является высокое качество линий и, кроме того, оно по быстродействию не уступает ранее рассмотренным 22. Однако указанное устройство обладает значительными погрепшостями в формировании координат концов вектора. Погрешности возникают за счет дрейфа нуля интеграторов и запаздьшання компаратора и ключей, коммутируюащх опорные напряжения. Чем вьшхе скорость разверток (скорость интегрирования) , тем большее влияние на точность оказьгоают запаздывания кош утирующих элементов, а при малых скоростях развертки - дрейф нуля интеграторов. Ограничения по точности прежде всего обусловлены применением аналогового интегрирования. 3 Цель изобретения .- повышение точности формирования векторов. Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее блок обработки координат, вход которого подключен к входной шине устройства а вькод - к первым входам первого, второго и третьего коммутаторов, выход которого подключен к выходной шине устройства второй и третий входы - к выходам первого и второго коммутаторов, делитель на.пряжения, выход котррого соединен с вторым входом первого коммутатора и через первый инвертор - с третьим входом первого коммутатора, второй инвертор выход которого подключен к второму входу второго коммутатора, введен генератор пилообразного напряжения, вход которого соединен с вькодом блока обработки координат и первым входом делителя напряжения, второй вход которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения третьему входу второго коммутатора и входу второго инвертора. На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - структурно-принципиальная схема. Устройство содержит блок 1 обработки координат, делитель 2 напряжения, первый 3 и второй 4 инверторы, первый 5, второй 6 и третий 7 коммутаторы, генератор 8 пилообразного напряжения. Блок 1 обработки кбординат состои из узла 9 неравнозначности и двух мультиплексоров 10 и 11. На входы узла 9 неравнозначности, а также нд входы мультиплексоров поступают коды абсолютных значений длин проекций горизонтальной /АХ/ и вертикальной /ЛУ/. Кроме того, на входы мультиплексоров поступают коды знаков проекций ДХ и дУ. На выходе узла 9 неравнозначности формируется управляющий сигнал А, по ступающий на управляющие входы мультиплексоров 10 и 11, а также на упра :вляющий вход коммутатора 7. При этом А 1, если /дХ/ /ДУ/ и А О, если /АХ/ ё/ЛУ/. Мультиплексоры 10 и 11 при А 1 подключают к своим выходам входы В, а при А О - входы С. Таки образом, если , то А 1 и на выходы мультиплексора 10 проходят коды величины и знака проекции ДХ, а 154 на выходе мультиплексора 11 соответственно коды величины и знака проекщш4У. Если ,то А О и на выходе мультиплексора 10 проходят уже коды величины и знака проекции ДУ, а на выходы мультиплексора 11 коды величины и знака проекции дХ. Таким образом, на выходе мультиплексора 10 всегда будет код и знак большей (или равной) проекции, а на выходе мультиплексора 11 - код меньшей (или равной). Генератор 8 пилообразного напряжения содержит узел 12 сравнения кодов, генератор 13 импульсов, счетчик 14 и цифроаналоговьш преобразователь 15. На вход узла 12 сравнения поступает код абсолютного значения длины большей проекции а на второй вход узла 12 сравнения код из регистра счетчика 14. При равенстве кодов на обоих входах на выходе узла 12 сравнения, устанавливается нуль, генератор 13 импульсов останавливается и при этом сбрасывается в нуль счетчик 14. Таким образом, при запуске генератора 13 импульсов счетчик 14 успевает отсчитать количество импульсов, пропорциональное длине большей проекции. А на выходе цифроаналогового преобразователя 15 формируется линейно нарастающее ступенчатообразное напряжение, которое и является напряжением развертки большей проекции. Делитель 2 напряжения представляет собой в сущности цифровой управляемый делитель, построенньй на операционном усилителе 16. Во входной цепи и в цепи обратной связи операционного усилителя 16 последовательно с контактами ключей 17 и 18 включены взвешенные по двоичному закону процезионные резисторы. Количество резисторов и ключей соответствует числу разрядов в коде, описывающем величину самой большой возможной проекции, Срабатыванием ключей 17 во входной цепи управляют кодом меньшей проекции, а в цепи обратной связи - кодом болы шей. Цепи управления ключами 17, 18 .и являются цифровым управляющим входсж усилителя. Коэффициент, пере-дачи описанного делителя К i - . ,где - параллельное соединение сопротивлений в цепи обратной связи; Rg - то же, но во входной цепи резисторов тех разрядов, в которых содержится 1. Так1ш образом, коэф10фициент передачи делителя: устанавливается равным отношеншо длин меньшей проекции к большей. Инверторы 3 и 4 представляют собой Taidce операционйые усилители 19 и 20 с резисторами одинаковой величины во входной цепи и в цепи обратной связи Устройство работает следующим образом. На вход блока задают коды длин вертикальной и горизонтальной проекций строящегося вектора. Блок 1 определяет, которая из них больше, а при равенстве принимает одну из них за . большздо (в конкретном случае - верти кальную). С- выхода блока 1 при этом поступают: на вход генератора 8 пилообразного напряжения код большей .проекции, на управляющий вход делителя. 2 код большей и код меньшей проек ций, на управляющий вход первого ком1чутатора 5 знак меньшей проекции, а на управляющий вход второго коммутатора б знак большей проекции, на управляющий.. вход коммутатора 7 ршфор мация о том, какая из проекидй вектора является или принята большей. При этом коммутаторы5 и 6 устанав.гаиваются в положение, обеспечивающее прохождение на вход коммутатора 7 напряжений развертки со знаками, указанными в знаковых разрядагс. КомiviyTaTop 7 устанавливается в состояние, обеспечивающее подачу наггряже:аий развертки большей и меньшей проекций на усилители отклонения в соответствии с их принадлежностью к горизонтальной и вертикальной осям координат (не показаны). Запускается генератор 8 пилообразного напряжений и на его вь1ходе ||юрмяруется линейно нарастающее ndпряжениеJ величина которого достигае значения, пропорционального величине большей проекции. Это напряжение является напряжением развертки боль5 .6 шей проекции вектора. Проходя далее, через делитель 2 последнее превращается в напряжение развертки меньшей проекции. Это происходит за счет того, что коэффициент передачи делителя 2 равен отношению длин меньшей проекции к большей. Инверторы 3 и 4 обеспечивают получение полярностей напряжений развертки, недостающих по отношеншо к уже имеющимся на выхо дах генератора 8 и делителя 2. . Коммутаторы 5 и б обеспечивают выбор требуемой полярности напря)ний развертки, а коммутатор 7 подачу их в нужный канал. , Таким образом, в предлагаемом устройстве развертки представляют собой ступенчато-изменяющиеся линейно нарастающие напряжения или токи с одинаKCBblM числом ступенек в обоих каналах. Сглаживание ступенек осуществляется в самой отклоняющей системе за счет ее инерционности. Достоинство предлагаемого устройства состоит в том, что формирование разверток вьшолняется без интеграторов, вносящ:их значительную долю погрешности за счет дрейфа нуля и также устраняются погрешности, вносимые запаздыванием компаратора и коммутирующих ключей. Кроме того, сохранена максимальная скорость формирования разверток вектор.а, В предлагаемом устройстве переключение ко1Ф утаторов выполняется в/ период подготовки устройства к формированию очередного вектора, а не в процессе построения (как m-ieeT место в прототипе), поэтому погрешности от запаздывания коммутации не возникают. Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства за сшочается в повьшхеник точности его работы.

i k

S5

«M