Генератор периодических колебаний Советский патент 1985 года по МПК G06G7/26 

Изобретение .относится к автомати ке и вычислительной технике и может найти применение при экспериментальных исследованиях динамических характеристик систем автоматического. управления, а также в качестве генератора нелинейных функций в информационно-измерительньк устройствах и системах. Целью изобретения является повышение точности формирования периодических колебаний. На чертеже показана блок-схема генератора периодических колебаний, содержащего релейный элемент 1 с гистерезисной характеристикой, цифроаналоговьйпреобразователь 2, интегратор 3, генератор А импульсов, счетчик 5 адреса, блок 6 памяти, сумматор 7 по модулю два, формирова тель 8 импульсов и компаратор 9. Выход генератора 4 подключен к счет ному входу счетчика 5, соединенного выходами с входами блока 6 памяти. Выходы блока 6 подключены к цифровым входам преобразователя 2, соединенного аналоговым входом с выходом ре лейного элемента 1, авыходом - с вх дом интегратора 3. Выход интегратор 3 подключен;к входу управления част той генератора 4 и к первому входу компаратора 9, соединенного вторым входом с шиной нулевого потенциала. Сумматор 7 по модулю два соединен входами с выходами релейного элемен та 1 и компаратора 9, а выходом - с входом управления реверсом счетчика 5 и входом формирователя 8. Вькод формирователя 8 подключен к входу начальной установки счетчика 5. Сче чик 5 адреса и блок 6 памяти образуют постоянное запоминающее устройство (может быть перепрограммируемого типа), в котором хранятся коды производных воспроизводимых функций Генератор 4 обеспечивает линейное преобразование модуля выходного напряжения интегратора 3 в частоту следования импульсов. Генератор работает следую дим образом. При работе функционирования генератора для случая генерирования синусоидальной функции коэффициент передачи кода от счетчика 5 к преобразователю 2 должен быть постоянным и, а частном случае, может быть равен единице. Пусть в некоторьш момент времени на выходе релейного элемента 1 появляется положительное постоянное напряжение, что соответтсвует достижению напряжения интегратора 3 нижнего порога срабатывания релейного элемента 1 о При этом сумматор по модулю два формирует напряжение логической единицы, которое переводит счетчик 5 в режим суммирования. Формирователь 8 импульсов вырабатывает короткий импульс сброса счетчика. Напряжение релейного элемента 1 через преобразователь 2 поступает на интегратор 3, входное напряжение которого начинает возрастать При этом частота генератора 4 импульсов растет пропорционально напряжению интегратора 3. Счетчик 5, выходные коды которого равны интегралу частоты генератора импульсов, изменяет коэффициент передачи преобразователя 2, что приводит к изменению скорости нарастания выходного напряжения интегратора 3. Б момент достижения напряжением интегратора 3 нулевого уровня компаратор 9 формирует уровень логической единицы. При этом сумматор 7 по модулю два вырабатывает уровень логического нуля и счетчик 5 переходит в режим вычитания. Напряжение на выходе интегратора 3 продолжает возрастать до верхнего порога срабатывания релейного элемента 1, при достижении которого релейньй элемент 1 переходит в противоположное состояние. Сумматор 7 по модулю два при этом формирует уровень логической единицы, и счетчик 5 изменяет направ ление счета, а формирователь 8 импульсов вьщает короткий импульс сброса счетчика. Во время спада напряжения интегратора 3 от верхнего порога срабатывания элемента 1 до нижнего все указанные процессы повторяются . При воспроизведении произвольной функции времени X(t) блок 6 памяти осуществляет нелинейное преобразование выходного кода у счетчика 5 в код У2, поступающий на цифровые входы преобразователя 2, У. F(y, ) Коды у и у связаны с воспроизводимой функцией времени X(t) соотношениями вида ,x(t)dt (2) .x(t) где К - коэффициент преобразовате ля напряжения в частоту генератора 4 импульсов; Up - величина кванта выходного напряжения преобразователя 2. Определяя из выражения (2) аргумен t и подставляя его в соотношение (3) можно получить выражение для преобразования (1). 864 Например,для генерирования синусоидальныхпериодических колебаний:Аналогичным образом для генерирования квадратичных функций X t получают Таким образом, функция преобразования блока 6 памяти определяет форму выходных колебаний генератора,

ГЕНЕРАТОР ПЕРИОДИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ, содержащий генератор импульсов, подключенный выходом к счетному входу счетчика адреса, соединенного выходами с входами блока памяти, подключенного выходами к цифровым входам цифроаналогового преобразователя, соединенного аналоговым входом с выходом релейного элемента, а выходом - с входом интегратора, выход которого является выходом генератора периодических колебаний и подключен к входу релейного элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения точности формирования периодических колебаний, в него дополнительно введены компа- . ратор, формирователь импульсов и сумматор по модулю два, соединенный входами с выходом релейного элемента i (Л и выходом компаратора, а выходом с входом управления реверсом счетчика адреса и с входом формирователя импульсов, подключенного выходом к входу начальной установки счетчика адреса, причем выход интегратора соединен с входом управления частотой генератора импульсов и с первым входом компаратора, соединенного вторым входом с шиной нулевого потенциала. :о САЭ ЭО а