Генератор гиперболических функций Советский патент 1985 года по МПК G06G7/26 

СП

СО

L Г

;о м Изобретение относится к аналоговой технике и может быть использовано в измерительных устройствах в качестве формирователя гиперболичес ких функций, а также в вычислительной технике для обработки аналоговой информации. Цель изобретения - повышение точ ности воспроизведения гиперболической функции. На фиг. 1 представлена функциональная схема генератора гиперболических функций; на фиг. 2 - времен- ные диаграммы. Генератор гиперболических функций содержит два источника 1 и 2 опорного сигнала, формирователь 3 экспоненциально изменяющегося сигна ла, формирователь 4 импульсов запус ка, формирователь 5 затухающих гарионических колебаний,выходной сумматор 6. Генератор гиперболических функций работает следующим образом. На вход запуска генератора в момент времени t приходит импульс синхронизации (фиг. 2с), которьй поступает на вход формирователя4 импульсов запуска, запуская последний (фиг, 1) . Импульсом высокого уровня напряжения с выхода формирователя 4 импульсов запуска с момента i до момента tj переводятся в ражим подготовки формирователь 3 экспоненциаль но изменяющегося сигнала и формирователь 5 затухающих гармонических колебаний (фиг. 25). По окончании действия импульса высокого уровня напряжения на выходе формирователя 4 импульсов запуска в момент 2 формирователь 3 эксп ненциально изменяюс егося сигнала и формирователь 5 затухающих гармонических колебаний переводятся в режи формирования выходных напряжений. На выходе блока 5 с момента i. форми руются затухающие гармонические колебания Ujrae SinCw-t-V), (1) где Ц), Ч t соответственно част та, начальная фаза и декремент затухания колебаний выход ного сигнала формир вателя 5 затухающих гармонических колебаний-. Г - коэффициент пропорциональности. Сигналы с выходом формирователя 3 экспоненциально изменяющегося сигнала, формирователя 5 затухающих гармонических колебаний и источника 2 опорного сигнала суммируются в выходном сумматоре 3, на выходе которого формируется сигнал,, изменяющийся по закону, аппроксимирующему гиперболический. В одном из возможных вариантов исполнения выходной сумматор 6 может быть выполнен, например, в виде сумматора напряжений с входными сопротивлениями R., , Re)(2 ветственно по первому, второму и третьему входам, либо, например, в виде сумматора токов с входными сопротивлениями соответственно Rgn-i , Rgy2 и вхз выполненного, например, на операционном усилителе с резистором ROC цепи обратной связи и инверторе. При реализации возможных вариантов исполнения выходного сумматора 6 токи , Jj JReX2 R J ВХОДНЫХ сопротивлений сумматора 6 изменяются во времени с момента i согласно .... 3.-.- ---De Sin(u,VV|, (4) Sxi где U(, и Uon - величины напряжения источников 1 и 2 опорного сигнала соответственно} С - величина емкости конденсатора формирователя экспоненциально изменяющегося напряжения; ex-i) ex 4. eica величины входных сопротивлений выходного сумматора 6 соответственно по входам 1-3; fjqi интервал времени задержки начала формирования токов 1 и J, по соответствующим функциональным зависимостям, формируемый формирователем 4 импульсов запуска. Напряжения на входных сопротив лениях выходного сумматора 6 с момента времени t вьфажаются соотношениями (фиг. 2 р иг) .ом « р -R;;; (.л| 5) 2 Лвх2 ояг De sin(wt-i) U,-Jj РЙХ 3 При вьшолнении выходного сумматора 6 в виде сумматора токов напряже ние на выходе выходного сумматора 6 и на выходе генератора (фиг. 24, ) пропорционально сумме входньгх токов fc(.«. (wt-#I .(«) в случае выполнения выходного сумматора 6 в виде сумматора напряжений напряжение на выходе выходного сумматора 6 и на выходе генератора гиперболических функций в каждый момент времени определяются суммой напряжений на входных сопротивлениях выходного сумматора 6 (фиг,2 г I вм +De SinCu)l-). (1) На выходе генератора гиперболических функций с момента времени -tj формируется напряжение вида (9) или вида (8) (фиг. 2г, Uj g, ), изменяющееся во времени по закону, аппроксимирукнцему гиперболический закон изменения напряжения | - К-1 Т где К - коэффициент пропорциональноети в заданном диапазоне изменения времени при -t 7 ij (фиг. 2-t, V ). Степень приближения функциональной зависимости, определяемой выражением (9), к функциональной зависимости, определяемой выражением (10), зависит от соотношения коэффициентов. Последние зависят от номинальных значений параметров элементов схемы, реализующей предлагаемое устройство. Номинальные величины емкости конденсатора и резистора, образованного входным сопротивлением Rg выходного сумматора 6 по первому входу, величины опорных напряжений Uj и , , коэффициент пропорциональности D, частоту ио , начальную фазу М и декремент затухания ct колебаний выходного напряжения формирователя 5 затуханмцих гармонических колебаний определяют из условий получения на выходе выходного суммато ра 6 и на выходе генератора гиперболических функций напряжения вида (9) вида (8)3 , аппроксимирующего гиперболическую функцию вида (10)с минимальной погрешностью в заданном временном интервале формирования гиперболической зависимости.

ГЕНЕРАТОР ГИПЕРБОЛИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ, содержащий два источника опорного сигнала, формирователь экспоненциально изменяющегося сигнала, информационный вход которого подключен к выходу первого источника опорного сигнала, а вход запуска соединен с выходом формирователя импульсов запуска, вход которого является входом запуска генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения гиперболической функции, в него введен формирователь затухающих гармонических колебаний, вход запуска которого соединен с выходом формирователя импульсов запуска, выходной сумматор, выход которого является выходом генератора, а вход ВЫХОДНОГОсумматора подключен соответственно к выходам формирователя затухающих гармонических колебаний, формирователя экспоненциально изме(Л няющегося сигнала и выходу второго источника опорного сигнала.