Функциональный генератор Советский патент 1985 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для воспроизведени функций времени, в частности хроматографического с гнала, для отработки программ, настройки и калибровки специализированных вычисляющих устройств.

Цель изобретения - повьшение точности.

На чертеже изображена блок-схема функционального генератора.

Устройство содержит блок I синхрониз.ацич, генератор 2 опорной частоты, делитель 3 частоты, генератор 4 дрейфа базовой линии, счетчик 5 времени, выходной суммируняций усилитель 6, задатчики 7 .кода первой группы, блоки 8 сравнения кодов первой группы, счетчики 9 импульсов, постоя ные 3апоминанлцие устройства 10, цифроаналоговые преобразователи 11, интеграторы 12 и 13 первой и второй групп, блоки 14 сравнения кодов второй группы, задатчики.15 кода второй группы, элементы И 16 и 17 первой и второй групп,масштабные усилители 18, Число злементов с 7 по 18 выбирается по числу каналов формирования отдельных составляющих выходного сигнала Чнапример, по числу формируемых пиков на хроматограмме. если функциональный генератор моделирует работу хроматографа ). Генератор 4 дрейфа содержит счетчик 19, цифроаналоговый преобразователь 20 и масштабный усилитель 21.

Устройство работает .

По внешним управляющим сигналам, поступающим из вычисляющего устройства или от органов |)учного управления в блок синхронизации, последний вырабатывает сигналы первоначальной установки и разрешает работу делителя 3 частоты, счетчиков 9 импульсов, узлов 14 - 17 управления йнтеграторами, счетчика 5 времени и генератора 4 дрейфа. После поступления разрешающего сигнала из блока 1 делитель 3 частоты начинает принимать сигнал от генератора опорной частоты и вырабатывать серии импульсов с различной частотой следования, которые поступают на входы генератора 4 дрейфа, счетчика 5 времени и счетчиков 9 импульсов. Импульсы с делителя 3 частоты, поступающие на вход

генератора 4 дрейфа заставляют последний вырабатывать линейно изменяющийся сигнал, эквивалентный дрейфу устройств, работу которых моделирует предлагаемый функциональный генератор. Сигнал с выхода генератора 4 дрейфа поступает на вход суммирующего усилителя 6. Счетчик 5 времени начинает считать импульсы, поступающие с делителя 3 частоты, и выдавать код, соответствующий времени, прошедшему с момента запуска устройства. Код со счетчика 5 времени поступает на первые входы блоков 8 сравнения, на вторые входы которых поступает код с задатчиков 7. Задатчики кода устанавливаются перед пуском функционального генератора на время, соответствующее началу формирования сигнала данным каналом. Как только коды со счетчика времени и .задатчика 7 одного из каналов совпадут (например, с задатчика 7 первого канала ), соответствующий блок сравнения (в данном примере блок 8) вырабатывает сигнал, разрешающий работу счетчика импульсов, элементов И и интеграторов данного канала (счетчик 9 , элементы И 16 и 17, и интеграторы 12 к 13).

Элемент И 16 вырабатывает сигнал на вхо;г ; установки нуля интеграторов 12 и 13 и закрывает ключи установки нуля, а элемент И 17 вырабатывает сигнал, подключающий входы интеграторов. С этого момента начинается формирование аиалогового сигнала, являющегося функцией времени в данном канале. Формирование происходит следующим образом (рассмотрим на примере первого канала, так как остальные работают аналогично и отличаются лишь началом работы, определяемым кодовым переключателем, кодами, записанными в постоянное запоминающее устройство, и соответственно формируемой функцией). С поступлением разрешающего сигнала с блока 8 счетчик 9 импульсов 9 начинает принимать импульсы с делителя 3 частоты и вырабатывать последовательность кодов, являющихся функцией, пропорциональной времени. С этого же момента элементы И 16 и 17 по разрешающим сигналам с блока 1, блоков 8у и 15 разрешают работу интеграторов 12 и 13. По кодам, поступившим со счетчика 9 импуль.3n

сов, постоянное запоминающее устройство 10 вырабатывает коды, являющиеся цифровыми значениями второй производной генерируемой функции, По кодам с постоянного запоминающего устройства 10. цифроаналоговый преобразователь 1 Ц вырабатывает соответствующий аналоговый сигнал, которьй интегрируется сначала первым 12j , а затем вторым 1 3 интегратором. На выходе интегратора 13 вырабатывается аналоговый сигнал, являющийся кусочно-параболической аппроксима цией генерируемой функции. Выходной сигнал интегратора 13 масштабируется масштабным -усилителем 18 и подается на вход суммирующего усилителя 6.. По достижении счетчиком 9 импульсов значения,, равного коду на

3337

задатчике 15 (выбирается, на гример, по числу ячеек памяти, используемым для формирования функции }, элемент И 16 вырабатывает сигнал, отключаюJ щий входы интеграторов 12 и 1.3 , и устанавливает их в режим хранения. На этом формирование сигнала в первом канале заканчивается;

0 Сигналы, формируемые всеми каналами, а также генераторой 4 дрейфа;, суммируются суммирующим усилителем 6 и подаются на выход устройства. Таким образом, на выходе функциональt5 ного генератора сигналов вырабатывается аналоговый сигнал, являющийся суперпозицией отдельных сигналов в функции времени с кусочно-параболической аппроксимацией.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий п постоянных запоминаюпщх устройств, п цифроаналоговых преобразователей и генератор опорной частоты, соединенный выходом со счетным входом делителя частоты,подключенного входом блокировки к первому выходу блока синхронизации и к входу блокировки счетчика времени, выходом первого промежуточного разряда - к счетным входам п счетчиков импульсов, выходом второго промежуточного разряда - к счетному входу счетчика времени, а выходом старшего разряда - к сигнальному входугенератора дрейфа базовой линии, соединенного входом начальной установки- с вторым выходом блока синхронизации и с входами начальной установки п счетчиков импульсов, а выходом - с первым входом выходного суммирующего усилителя, остальные входы которого подключены к выходам п масштабных усилителей, причем выход Ьчетчика времени соединен с первыми входами п блоков сравнения кодов первой группы, каждый из которых подключен вторым входом к выходу соответствующего задатчика кода первой группы из п задатчиков кода, а выходом - к входу блокировки соответствующего счетчика импульсов, соединенного выходом с адресным входом сс ответствующего постоянного запоминающего устройства, выход которого подключен к входу соответствующего цифроаналогового преобразователя, отлич ающи йс я тем, что, с целью повышения точности, в него введены две группы по п-интеграторов, две группы по п элементов И, вторая группа из г блоков сравнения кодов и вторая группа из п задатчиков кода, причем выход каждого задатчика кода второй группы соединен с первым входом соответствующего блока сравнения кодов вто(Л рой группы, подключенного вторым входом к выходу соответствующего счетчика импульсов, а выходом - к первому входу соответствующего элемента И первой группй, соединенного выходом с входами фиксации решения соответствующих интеграторов первой о и второй групп, а вторым входом со с входами обнуления тех же интеграсо со торов первой и второй групп и с выходом соответствующего элемента И ч1 второй группы, подключенного первым входом к второму выходу блока синхронизации, а вторым входом - к выходу соответствующего блока сравнения кодов первой группы, причем выход каждого цифроаналогового преобразователя соединен с сигнальным входом соответствующего интегратора первой группы, выход которого подключен к сигнальному входу соответствующего интегратора второй группы, соединенного выходом с входом соответствующего масштабного усилителя.