Функциональный генератор Советский патент 1986 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для моделирования произвольных функций одной переменной, не имеющих бескон.ечных разрывов

Целью изобретения является повышение точности за счет исключения цифроаналогового преобразования. На чертеже изображена схема функционального генератора.

Функциональный генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов, переключатель 2 режимов работы, генератор 3 одиночных импульсов, распределитель импульсов 4, п формирователей 5 аппроксимирующих напряжений 5 - 5f, источник 6 опорных напряжений, многоуровневый компаратор 7, каждый из п формирователей аппроксимирующих напряжений содержит группу из m элементов И 8 - , m запоминающих элементов 9 9, группу из m элементов - 10,группу из m ключей 11 - 11.

Функциональный генератор работает в трех режимах: ручного ввода моде- лируемой функции; автоматического ввода моделируемой функции, генерации .

Работа функционального генератора в режиме автоматического ввода от работы в режиме ручного ввода моделируемой функции отличается только тем, что в режиме ручного ввода значение функции на входе генератора в i-той точке аппроксимации задается вручную, вручную активируется генератор одиночных импульсов 3, что определяет очередной такт работы функционального генератора, а в режиме автоматического ввода моделируемой функции на вход функционального генератора подключается источник исследуемого сигнала, а тактовая частота работы задается генератором так товых импульсов 1 автоматически.

В обоих режимах ввода в i-тый момент времени на вход генератора, соединенный с информационным входом многоуровневого компаратора 7, подается напряжение U;, равное значению моделируемой функции в точке ее аппроксимации, а на пороговые входы многоуровневого компаратора 7 поступают опорные напряжения от источника опорных напряжений 6. В результате сравнения входного напряжения и. с опорными напряжениями на J-TOM выходе многоуровневого ком

паратора 7 появляется информационньй сигнал, который поступает на информационные входы j-тых .элементов И 8 j всех п формирователей аппроксимирующих напряжений 5.

При поступлении одиночного импульса с выхода генератора одиночных импульсов 3 (в режиме ввода моделируемой функции) или тактового импульса с выхода генератора тактовых импульсов 1 (в режиме автоматического ввода моделируемой функции) на вход распределителя импульсов 4 на i-то выходе этого узла появляется стробирующий 5 импульс, поступающий на стробирующие входы группы элементов И В i-того формирователя аппроксимирующих напряжений, импульсом с выхода j-того элемента И происходит запись единицы 0 в j-тый запоминающий элемент i-того формирователя аппроксимирующих напряжений. Импульс с выхода j-того элемента И 8 j поступает также на входы группы элементов ИЛИ 10 i-того 5 формирователя аппроксимирующих напряжений (на все элементы ИЛИ, кроме j-Toro) и сбрасивает все запоминающие элементы 9, кроме j-того, в ноль. При подаче на вход функционального генератора напряжения, соответствующего (i+1)-My значению аппроксимируемой функции, и добавлении еще одного импульса на вход распределителя импульсов 4 произойдет запись информации в запоминающих элементах 9 (i+1)-ro формирователя аппроксимируемой функции.

По окончании ввода последнего значения аппроксимирующего напряжения устройство приводят в режим генерации, при этом с выхода переключателя режимов на вход запрета всех элементов И поступает сигнал запрета, запрещающий запись информации, что обеспечивает ее сохранение.

В режиме генерации моделируемой функции импульсами с выхода распределителя импульсов 4 производится поочередный опрос формирователей аппроксимирующих напряжений, при этом i-TbJM выходам распределителя импульсов стробируется группа ключей 11 i-того формирователя аппроксимирующих напряжений, управляющий сигнал с выхода j-того запоминающего элемента 9 совместно с i-тым стробирующим сигналом распределителя импульсов разрешает прохождение

0

5

0

5

50

55

3

информационного сигнала с j-того выхода источника опорных- напряжений через открытый ключ 11 j на выход устройства.

При непрерывной работе распределителя импульсов 4 на выходе функционального генератора происходит ступенчатая аппроксимация генерируемой функции.

Формула изобретения

Функциональный генератор, содержащий многоуровневый компаратор, генератор тактовых импульсов, генератор .одиночных импульсов и запоминающие элементы, причем вход функционального генератора соединен с информационным входом многоуровневого компаратора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет исключения цифроаналогового преобразователя, в него введены источник опорных напряжений, п групп по m элементов И, п групп по т элементов ИЛИ, ft групп по m ключей, распределитель импульсов и переключатель режимов работы, причем m выходов источника опорных напряжений соединены с соответствующими пороговыми входами многоуровневого компаратора и с информационными входами соответствующих ключей каждой из п

479054

групп, m выходов многоуровневого компаратора соединены с информацион- , .нь:ми входами соответствующих элементов И во всех п группах, стро- J бирующие входы элементов И в каждой группе объединены между собой и со стробирующими входами ключей одноименной группы и соединены с соответствующим выходом распределителя

Q импульсов, входы запрета всех m « п элементов И объединены между собой и соединены с выходом Запрет записи переключателя режимов работы, выход j-ro элемента И в каждой групJ5 пе соединен с входом записи соответствующего запоминающего элемента и соответствукицими входами элементов ИЛИ той же группы, кроме j-ro элемента ИЛИ, выходы элементов ИЛИ в

2Q каждой группе соединены с входами сброса соответствующих запоминающих элементов, выходы которых соединены с управляющими входами соответству- кяцих ключей группы, выходы всех ш « п

25 ключей объединены между собой и подключены к выходу функционального генератора, генератор одиночных импульсов соединен с первым входом переключателя режимов работы, выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым.входом переключателя режимов работы, выход которого соединен с входом запуска распределителя импульсов.

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для моделирования произвольных функций одной .переменной, не имеющих бесконечных разрывов. Целью изобретения является повышение точности работы. Функциональный генератор содержит источник опорных нац- ряжений. многоуровневый компаратор, п групп по m элементов И, п групп пой элементов ИЛИ, п групп по in запоми- .нающих элементов, п групп по m ключей, кольцевой пересчетнь1й узел, генератор одиночных импульс.дв, генератор тактовых импульсов. Функциональный генератор работает в режимах ручного ввода генерируемой функции, автоматического ввода генерируемой функции и в режиме генерации. В режимах ввода генерируемой функции.значения напряжения вводимой функции сравниваются многоуровневым компаратором с опорными напряжениями и результат зтого сравнения по строби- рующему сигналу с соответствующего выхода кольцевого пересчетного узла заносится в соответствующую группу запоминающих элементов. В режиме генерации моделируемой функции по стробирующему сигналу с соответствующего выхода кольцевого пересчетного узла выбирается одна из групп ключей, которая в соответствии с информацией, записанной в одноименной группе запоминающих элементов,подключит один из выходов источника опорных напряжений к выходу устройства. При непрерывном поступлении стробирующих импульсов с выходов кольцевого пересчетного узла на группы ключей происходит ступенчатая аппроксимация заданной финкции. 1 ил. с W UD О ел

Редактор Н.Горват Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

-Заказ 4128/50 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная