Синтезатор передаточных характеристик N-каскадного четырехполюсника Советский патент 1986 года по МПК G06G7/48 

Изобретение относится к радиотехнике и вычислительной технике, предназначено для использования при проектировании и исследовании длинных линий, линий задержки, фильтров, согласующих цепей, многокаскадных усилителей.

Целью изобретения является повышение быстродействия синтезатора.

На чертеже показана структурная схема синтезатора.

Синтезатор передаточных характеристик N-каскадного четырехполюсник содержит генератор 1 опорных сигналов , коммутатор 2, N-3 блоков умножи(элемент 1.1)

В данном случае необходимо сформировать два столбца сомножителей, т.е. коммутатор должен иметь группу в В (N-2) 8-2 16 входов и 2(N-2)4 групп выходов, по выходов в каждой группе. На первых двух группах выходов коммутатора 2 формируются столбцы сигналов, пропорциональных

телей 3, N-3 блоков сумматоров 4, шесть дополнительных блоков умножителей 5|-5g, шесть дополнительных блоков сумматоров 6,-6g, выходной блок 1т ножителей 7, блок 8 вычисления тригонометрических функций, выходной блок сумматоров 9 и блок индикации 10 модуля и фазы, группы информационных входов и выходов которых соединены по приведенной схеме.

Рассмотрим работу синтезатора для случая синтезирования передаточных характеристик четырехкаскадного четырехполюсника, элементы которого могут быть представлены в виде: (элемент 1.2)

35

модулям, а на вторых двух группах выходов формируются столбцы сигналов пропорциональных фазам соответствующих сомножителей. Число блоков умножителей и число блоков сумматоров равно .

При увеличении числа каскадов N в четырехполюснике cooi г - гственнсз

3

увеличивается число групп, входов и выходов коммутатора 2, число групп выходов генератора 1, число блоков умножителей 3 и блоков сумматоров 4.

Синтезатор работает следующим образом.

Генератор 1 формирует опорные сигналы, пропорциональные модулям и фаНа 8(К-2)+1)-вых выходах (где ,2,...,8) генератора 1 формируются опорные сигналы пропорциональные модулям величины и а ;: , а именно: /а /, /а, /, /а,, /, , /а „ / /aj, /, /ai, /, /а;,/; на 8N-(1-1)- вых выходах (где ,2,...,8) генератора 1 формируются сигналы, пропор1к

циональные фазам величин a;j и a;j

зам элементов , где ,2; j l,2;

,2,3,4. Часть этих сигналов, со- ю а именно: cfa , Q a, , Cf а , q а ,

з-, , Ч а, , сра з, , cf а „ .

Сигналы с группы выходов блока умножителей 3 подаются на третьи

, , , Cfa, , cfaj группы входов первых двух дополни- , через первую группу 8(п-2) ,5 тельных блоков умножителей 5, и Sj , 16 выходов подается на коммутатор 2, на первые и вторые группы входов формирующий столбцы сигналов, из которых состоит общая для всех элеответствующих значению ,3, т.е. /aj , /, /af, /, /а,/, /; /а , /, /а;,у, /а, /, /а,/; Cfa;, , if а cf aj ; Cf af, , Cf a, ,

каждого из которых с соответствующих групп выходов генератора 1 подаются

ментов результирующей матрицы передачи часть сомножителей в слагаемых:

на соответствующих выходах первой группы:

сигналы пропорциональные соответст- 20 венно величинам /а J, /, /аД / и /ajlj / /а /. В каждом из этих двух дополнительных блоков умножителей 5, и . производится перемножение сигна/а,, /, /а„ /, /а, /, /а ,2 /, /а,2 /, лов, поступивших на их группы вхо- /, /а г/;25 дов. В результате на группе выхона соответствующих выходах второй дов первого дополнительного блока

умножителей 5 будет сформирован стол., , ... ,. , v, - „ - сигналов, пропорциональных произ- /а, /, /а, / , /а J2 / ;ведениям следующих величин:

на соответствующих выходах треть- -,п ей группы:

qal , Of а}, , , L , q af, , Lfaj, , . , t.-iji ,

и на соответствующих выходах четгруппы :

/af, /, /al/, /af, /, /aj,/, /a, /,

вертой группы:

Cfa , , Cfa, ,Cfaj, Cfajj , q a .

q)a,, , cfa

a на группе выходов второго дополнительного блока умножителей 3 сформи рован столбец сигналов, пропорциоПервые две группы выходов коммутатора 2 подключены к блоку умножителей 3, а оставшиеся две группы выходов 40 коммутатора 2 подключены к блоку сумматоров 4, в которых осуществляется соответственно перемножение и сложение соответствующих сигналов. На группе выходов блока умножителя 3 45 нальньгх произведениям следующих ве- формируется столбец сигналов, пропор- личин: циональных произведениям модулей соответствующих элементов общей части: /al / /а , /, /al /-/а /, , /al I lalJ, /a,V/./a, /, , 50 l-- /, -lalJ, a на груп- пе выходов блока сумматоров 4 формируется столбец сигналов, пропорциональных суммам фаз соответствующих элементов Qa + , , cfa,, + Ч aj, , 55

у aj, -I- (fa , ., + cpajj , . + -t-cpa, , а, г + Я а2, , + ,

Cfal + .4 a, .

(3)

48554

На 8(К-2)+1)-вых выходах (где ,2,...,8) генератора 1 формируются опорные сигналы пропорциональные модулям величины и а ;: , а именно: /а /, /а, /, /а,, /, , /а „ / /aj, /, /ai, /, /а;,/; на 8N-(1-1)- вых выходах (где ,2,...,8) генератора 1 формируются сигналы, пропор1к

циональные фазам величин a;j и a;j

а именно: cfa , Q a, , Cf а , q а ,

группы входов первых двух дополни- тельных блоков умножителей 5, и Sj , на первые и вторые группы входов

каждого из которых с соответствующих групп выходов генератора 1 подаются

сигналы пропорциональные соответст- 20 венно величинам /а J, /, /аД / и /ajlj / /а /. В каждом из этих двух допол35

(2)

a на группе выходов второго дополнительного блока умножителей 3 сформирован столбец сигналов, пропорциональньгх произведениям следующих ве- личин:

ве-

(3)

Сигналы с групп выходов первого и второго дополнительных блоков умножителей 5. и 5 подаются на группы входов соответственно треть- его 5 и пятого 5, четвертого 5 и шестого 5g дополнительных блоков умножителей 5, на другие группы входов третьего 5 и четвертого 5, пятого 5 и шестого 5g дополнитель- блоков умножителей 5 соответствующих групп выходов генератора 1 подаются сигналы, пропорциональные соответственно величинам /а, /, /а;, / и /al, /, /а;,/.

В результате на выходе третьего четвертого , пятого Sj и шестого 5g дополнительных блоков умножителей 5 формируются столбцы сигналов пропорциональных произведению моду- лей. сомножителей в anaraeNbrx, относящихся соответственно к элементам (1,1), (1.2), (2.), (2.2) результирующей матрицы передачи (1).

По аналогичным закономерностям осуществляется сложение соответствующих сигналов 5 пропорциональных фазам сомножителей в слагаемых, в дополнительных блоках сумматоров 6.

В результате на выходе третьего четвертого 6. , пятого 65-, шестого 6g дополнительных; блоков суь- ма го- ров 6 формируются столбцы сигналов, пропорциональных фаз сомножителей в слагаемых, относящихся соот- ветственно к элементам (1.1), (1.2), (2,1), (2.2) результирующей матрицы передачи (I).

Сигналы с выходов третьего б, четвертого 6 , пятого 65 и шестого 6 дополнительных блоков сумматоров 6 подаются на соответствующие группы входов блока 8 вычисления тригонометрических функций 5 на четырех группах выходов которого формируются сиг налы, пропорциональные косинусу и синусу сигналов, поданных на его одноименные входы. Эти сих налы подаюся на соответствую1цие группы входов выходного блока умножителей 7, на каждой группе выходов которого полу чают два столбца сигналов, пропорциональные реальной и мнимой частям каждого слагаемого, относящиеся соответственно к элементам (1.1), (1.2), (2.1), (2.2) результирующей матрицы передачи (). В выходном блоке сумматоров 9 осуществляется сложение

сигналов каждого столбца по отдельности, т.е. осуществляется отдельное суммирование реальных и мнимых частей комплексных чисел, представленных сигналами, поступившими на группы входов выходного блока сумматоров 9.

В результате на каждой паре выходов выходного блока сумматоров 9 будут сформированы два сигнала, ам11- литуда первого из которых представляет реальную, а амплитуда второго - мнимую части соответствующих элементов результирующей матрицы передачи (1).

Формула изобретения

Синтезатор передаточных характеристик N-каскадного четырехполюсника содержащиз1 N-3 последовательно включенных блоков умножителей, N-3 последовательно включенных блоков сумматоров, генератор опорных сигналов, коммутатор, блок вычисления тригонометрических функций, выходной блок умножителей, выходной блок cyMTviaTOpOB и блок индикации, четыре пары и} форма- циоыных входов которого подключены к четырем соответствующим парам информационных выходов выходного блока сумматоров, подсоединенного четырьмя группами информационных входов к четырем соответствующим группам информационных выходов выходного блока умиогкнтелей, первые четыре группы ин фop iaциoнныx входов которого подключены к четырем соответствующим группам информационных выходов блока вычисления тригонометрических функций, первая группа информационных выходов refiepaTOpa опорных сигналов подключе ка к соответствующей группе информационных входов коммутатора, под соеди ненного двумя группами информационны выходов к одним из групп информационных входов соответственно первого блока умножителей и первого блока сумматоров, свободные группы информационных входов всех блоков умножителей и всех блоко} сум1-1аторов подключены к соответствующим группам информационных выходов коммутатора, о т л I ч а ю щ и и с я тем, что, с

целью повьш ения быстродействия, он содержит luecTb дополнительных блоков сумматорогз и шесть дополнительных блоков умножителей, по две группы информационных входов первого и второго дополнительных блоков сумматоров и дополнительных блоков умножи телей подключены к соответствующим группам информационных выходов генератора опоррых сигналов, а их третьи группы информационных входов подсое- динены соответственно к группе ин- формационных выходов (N-3)-ro блока сумматоров и (N-3)-ro блока умножителей, по две группы информационных входов соответственно третьих и четвертых и пятых и шестых дополнитель- ных блоков сумматоров и дополнительных блоков перемножителей объединены и подключены к соответствующим группам информационных выходов генератора опорных сигналов, третьи группы информационных входов третьего и пятого дополнительных блоков сумматоро и третьи группы информационных входов третьего и пятого дополнительных блоков умножителей объединены и соединены с группами информационных

выходов первых соответственно дополнительного блоки сумматоров и дополнительного блока умножителей, третьи группы информационных входов четвертого и шестого дополнительных блоков сумматоров и третьи руппы информационных входов четвертого и шестого дополнительных блоков умножителей объединены и соединены с группами информационных выходов вторых соответственно дополнительного блока суьгматоров и дополнительного блока умножителей, групгы информационных выходов третьего, четвертого, пятого и шестого дополнительных блоков сумматоров подключены к четырем соответствующим группам информационных входов блока вычисления тригонометрических функций, а группы информационных выходов третьего, четвертого, пятого и шестого дополнительных блоков умножителей.- к вторым четырем соответствующим группам информационных входов выходного блока умножителей.

Изобретение относится к вычислительной технике и радиотехнике, может быть использовано при анализе и синтезе длинных линий, линий задержки, фильтров, согласующих цепей, многокаскадных усилителей. Цель изобретения - повышение быстродействия синтезатора. Устройство содержит генератор опорных сигналов, коммутатор, N-3 блоков умножителей, N-3 блоков сумматоров, шесть дополнительных блоков умножителей, шесть дополнительных блоков сумматоров, выходной блок умножителей, блок вычисления тригоно- . метрических функций, выходной блок сумматоров и блок индикации модуля и фазы. Сущность изобретения основана на том, что основная часть сомножителей в слагаемых, определяющих тот или 1ИНОЙ элемент результирующей матрицы передачи, является одинаковой для любого элемента этой матрицы, который формируется по заданным правилам. Реализация этих правил путем введения в синтезатор шести дополнительных блоков умножителей и шести дополнительных блоков сумматоров, а также за счет новых связей между этими блоками и другими блоками синтезатора позволила достичь поставленной цели. I ил. с ю с: 1...

Редактор М.Циткина

Составитель А.Маслов Техред И.Попович

Заказ 2987/52Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. , д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, уп.Проектная,f

Корректор С.Шекмар