Устройство для воспроизведения функций Советский патент 1984 года по МПК G06F17/10 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение при выполнении операций нелинейного преобразования ШИМ-сигнала в код. Известно устройство для воспроиз ведения функций, содержащее счетчи.ки импульсов, два из которых включе ны как делители частоты ( один из них - управляемый), а два других выполняют интегрирование импульсньпс последовательностей. Устройство позволяет выполнять логарифмическое кодирование широтно-импульсных сигналов t 1 . Недостатками устройства являются ограниченный класс воспроизводимых функций, низкая помехоустойчивость и малый динамический диапазон. Известно также устройство для воспроизведения функций, содержащее два полиномиальных преобразователя относительной длительности импульсов, управляемые делители напряжени амплитудные выпрямители, ключи, бло вычитания и управляемый генератору2 Недостатком данного устройства является пониженная инструментальная точность преобразования. Наиболее близко к изобретению устройство для воспроизведения функций, содержащее преобразователи код - частота, первьш из которых по ключен выходом к первому входу перв го элемента И, частотным входом - к шине ввода первой опорной частоты, а кодовым входом - к выходу блока вычитания, соединенного первым входом с шиной ввода кода масштаба, а вторым входом - с выходом первого реверсивного счетчика и кодовым входом второго преобразователя код частота, подключенного частотным входом к шине ввода второй опорной частоты, а выходом - к вычитающему входу первого реверсивного счетчика соединенного суммирующим входом с выходом первого элемента И, второй вход которого подключен к шине ввода аргумента, причем выход третьего преобразователя код - частота подключен к первому входу второго элемента И, а выход четвертого преобразователя код - частота соединен с вычитающим входом второго ревёрсивного счетчика, выход которого яв ляется выходом устройства и подключен к первому входу второго блока вычитания, соединенного вторым входом с выходом третьего реверсивного счетчика и кодовым входом-четвертого преобразователя код-частота, а выходом - с кодовым входом третьего преобразователя код - частота, подключенного частотным входом к шине ввода первой опорной частоты, причем второй элемент И соединен вторым входом через элемент НЕ с шиной ввода аргумента, а выходом - с суммирующим входом третьего реверсивного счетчика, подключенного вычитающим входом к выходу четвертого преобразователя код - частота, соединенного частотным входом с шиной ввода второй опорной частоты, а выход второго преобразователя код - частота подключен к суммирующему входу второго реверсивного счетчика 3J. Недостаток известного устройства - пониженная точность функционального, в частности логарифмического, кодирования широтно-импульсных сигналов, обусловленная использованием в качестве аппроксимирующего выражения отношения двух простых дробей, позволяющего достаточно эффективно аппроксимировать только тангенсную зависимость. Целью изобретения является цовышение точности функционального, в частности логарифмического, кодирования широтно-импульсных сигналов. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для воспроизведения функций, содержащее преобразователи код - частота, первый из которых подключен-выходом к первому входу первого элемента И, частотным входом - к шине ввода первой опорной частоты, а кодовым входом к выходу блока вычитания,соединенного первым входом с шиной ввода кода масштаба, а вторым входом - с выходом первого реверсивного счетчика и кодовым входом второго преобразователя код -.частота, подключенного частотным входом к шиневвода второй опорной частоты, а выходом к вычитающему входу первого реверсивного счетчика, соединенного суммирующим входом с выходом первого элемента И, второй вход которого подключен к шине ввода аргумента, причем выход третьего преобразователя код - частота подключен к первому входу второго элемента И, а выход четвертого преобразователя код частота соединен с вычитающим входом второго реверсивного счетчика, в ход которого является выходом устрой ства, введены пятый преобразователь код - частота и элемент ИГШ, подключенный выходом к суммирующему входу второго реверсивного счетчика, первым и вторым входами - к выходам вто рого и пятого преобразователей код частота соответственно, а третьим входом - к выходу второго элемента И соединенного вторым входом с шиной ввода аргумента,, причем кодовые входы третьего и пятого преобразователей код - частота подключены к шине ввода кода масштаба, выход второго реверсивного счетчика соединен с кодовым входом четвертого преобразователя код - частота, а частотные вхо ды третьего, пятого и четвертого преобразователей код - частота под- ключены к шинам ввода третьей, четвертой и пятой опорных частот соответственно. На чертеже изображена блок-схема устройства для воспроизведения функций. Устройство содержит с первого .по пятый преобразователи 1-5 код - частота, блок 6 вычитания, первый и второй элементы И 7 и 8, первый и. второй реверсивные счетчики 9 и 10, элемент ИЛИ 11, шину 12 ввода аргумента, шины 13-17 ввода с первой по пятую опорных частот и шину.18 ввода кода масштаба. Преобразователи код - частота, используемые в ус ройстве , выполнены в виде двоичных умножителей частоты с динамическим частотным выходом. Устройство работает следующим образом. Пусть в исходный момент времени счетчики 9 и 10 обнулены. На шину 1 подается код масштаба, на шину 12 широтно-импульсный сигнал с относительной длительностью Э , а на щины 13-17 - соответственно импульсные последовательности опорных частот ffli f 05 этом, с целью исклю чения наложения импульсных сигналов данные опорные последовательности должны быть сдвинуты по фазе одна относительно другой на время, равно или превьщ1ающее время срабатывания реверсивных счетчиков. Преобразователи 1-5 код - частота осуществляют линейное преобразование кода в частоту, т.е. вырабатьюают импульсные последовательности с частотами, сход 1 74 ные значения которых пропорциональны соответствующим управляющим кодам. Первый же импульс, появившийся на выходе элемента И 7, записывается в счетчик 9. Преобразователь 2 начинает вырабатывать импульсную последовательность, так как управляющий им код с выхода счетчика 9 отличен оТ нуля. Импульсная последовательность с выхода преобразователя 2 поступает на вычитающий вход счетчика 9 и на первый вход элемента ИЛИ 11. Одновременно код с выхода счетчика 9 поступает на вычитающий вход блока 6 вычитания. При этом управляющий код на преобразователе 1, равный разности между кодом масштаба и выходным кодом счетчика 9, уменьшается, что приводит к уменьшению количества импульсов, поступающих на суммирующий вход счетчика 9 через элемент И 7 во время действия широтно-импульсного сигнала аргумента. Аналогично работает и реверсивный счетчик 10, в сети обратной связи которого включен преобразователь 4 код - частота. На: суммирующий вход счетчика 10 поступает суммарная импульсная последовательность с выхода элемента ИЛИ 11. В основу работы устройства положен итерационный принцип усреднения импульсных потоков с использованием частотно-импульсной следящей системы. В качестве схемы сравнения, вырабатывающей сигнал рассогласования, используется реверсивный счетчик 10, с помощью которого осуществляется суммирование частот, вычитание и интегрирование полученной разности с вьщачей результата в виде двоичного кода. Кроме главного контура отрицательной обратной связи, имеется дополнительный контур на основе реверсивного счетчика 9. Условием динамического равновесия устройства является равенство приращений кодов суммирующих и вычитающих цепей в каждом реверсивном счетчике в течение периода следования широтноимпульсных сигналов аргумента, т.е. равенство средних значений частот импульсных последовательностей, поступающих на суммирук щие и вычитающие входы счетчиков. Динамическое равновесие реверсивного счетчика 9 с учетом функционирования уэлов 1,2,6 и 7 и поступаю

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ФУНКЦИЙ, содержащее преобразо ватели код - частота, первый из которых подключен выходом к первому входу первого элемента И, частотным входом - к шине ввода первой опорной частоты, а кодовым входом - к выходу блока вычитания, соединенного первым входом с шиной ввода кода мае- . штаба, а вторьм входом - с выходом первого реверсивного счетчика и кодовым входом второго преобразователя код - частотаj подключенного частотным входом к шине ввода второй onopHoji частоты, а выходом - к вы читающему входу первого реверсивного счетчика, соединенного суммирую- щим входом с выходом первого элемента И, второй вход которого подключен к шине ввода аргумента, причем выход третьего преобразователя код - частота подключен к первому входу второго элемента И, а выход четвертого преобразователя код частота соединен с вычитающим входом второго реверсивного счетчика, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности функционального кодирования широтно-импульсных сигналов, в него введены пятый преобразователь код частота и элемент ИЛИ, подключенный г выходом к суммирующему входу второго реверсивного счетчика, первьо и втог рым входами - к выходам второго и пятого преобразователей код-частота соответственно, а третьим входом - к ВЫХОДУ второго элемента И, соединенного вторым входом с шиной ввода аргумента, причем кодовые входы третьего и пятого преобразо|вателей; код - частота по;а1ключены к шине ввода кода 14асштаба, выход второго реверсивного счетчика соединен , с кодовым входом четвертого пр еобра4 ч| зователя код - частота, а частотные входы третьего, пятого и четберТого преобразователей код - частота подключены к шинам ввода третьей, четвертой и пятой опорных частот соот{ветственно.