Функциональный преобразователь Советский патент 1988 года по МПК G06G7/26 

(21)4018002/24-24

(22)30.01.86

(46) 15.06.88. Бюл. № 22

(7 Г) Уфимский авиационный институт

им. Серго Орджоникидзе

(72) Б,А. Сабко, Ю,В. Лобанов,

А.В. Налобин и А.А. А4)анасьев

(53)681.335 (088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 728137, кл. G 06 G 7/26, 1978,

Патент США № 3373273, кл. 235-197, опублик.1968.

(54)ФУНКВДОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57). Изобретение относится к аналого-цифровой вычислительной технике. Целью изобретения является повышение инструментальной точности воспроизведения функций. Функциональ- ньш преобразователь содержит цифро- аналоговый умножающий преобразователь 2, три цифроаналоговых- преобразователя 5,8 и 11, четыре регистра 3, 4, 9 и 10, два компаратора 6 и 7, выходной сумматор 13, элементы И 14 и 2НЕ-Н 15, два одновибра- тора 16 и 17, элемент ИЛИ 18, элемент задержки 19, блок памяти 20 и реверсивный счетчик 21. Повышение инструментальной точности отработки узловых значений аргумента достигается на основе раздельного использования компараторов 6 и 7 для дискретизации входного сигнала по четным и нечетным узлам интерполяции. 1 ил.

с

(О

(Л

с

со о

00

Изобретение относится к области аналого-цифровой вычислительной техники и может быть использовано в аналого-цифровых вычислительных устройствах и системах.

Целью изобретения является повы- реиие инструментальной точности (воспроизведения функций.

На черетеже Изображена блок-схема нкционального преобразователя. , i Схема преобразователя содержит вход J аргумента,цифроаналоговый умножающи Преобразователь (ЦАУП) 2,первый и вто- )ой регистры 3 и 4, первый цифроана- логовый преобразователь (ЦАП) 5,пер- :5ый и второй компараторы 6 и 7, вто- )ой ЦАП 8, третий и четвертый регистры 9 и 10, третий ЦАП 11, выход 12 оункционального преобразователя, выходной сумматор 13, элемент И 14, (лемент 2НЕ-И 15,, первый и второй дновибраторы 16 и 17, элемент ИЛИ 8, элемент задержки 19, блок 20 памяти и реверсивный счетчик 21.ЦАУП 2 содержит последовательно соеди Иенные управляемый инвертор и цифро- а налоговый линейный преобразователь, фи этом сигнальный вход управляе ог 1 нвертора является аналоговым входом преобразователя 2,а управляющий вход инвертора подключен к выходу знакового р1азряда регистра 3.Аналоговые входы ЦАП 5,8 и П подключены к шинам ввода р|вухполярных опорных напряжений

Фоп.

функциональный преобразователь ра б отает следующим образом.

Допустим, что в начальный момент

5

0

5

0

5

фронт сигнала с выхода компаратора 6 поступает на входы элементов И 14 и 211Е-И 15 . Поскольку на входах элементов 14 и 15 присутствует две 1, элемент 14 переключается, а элемент 15 не изменяет своего состояния на выходе. Фронтом сигнала: с выхода элемента .14 запускается одновибратор 16, с выхода которого импульс поступает на суммирующий счетный вход реверсивного счетчика 21, увеличивая содержимое счетчика на единицу. Одновременно импульс с выхода одновибратора 16 через элемент 18 и элемент задержки 19 поступает на вход синхронизации блока памяти. Происходит считывание содержимого ячейки блока памяти с адресом, установленным реверсивным счетчиком, перепись содержимого ячейки в регистры 3, 4, 9, 10 и изменение коэффициентов передачи ЦАП 2,5,8.

Выходное напряжение функционального преобразователя, снимаемое с выхода сумматора 13, равно

Uebi. Uj+U5 ±Ue,.K,,(N)±Uon-Ky(N.,). где j, Uf - выходные напряжения преобразователей 2 и 5; . ;Kj.(Np - коэффициенты передачи

преобразователей 2 и 5, зависящие от кодов,хра- нящихся в регистрах 3 и 4.

Одновременно на выходе ЦАП 11 устанавливается напряжение, соответствующее следующей точке интерполяции X 2. Состояние компаратора 6 остается без изменений, а компаратор 7 переключается в состояние.О. Спадом выходного

Времени значение входного аналогового Q сигнала компаратора 7 одновибраторы сигнала U на входе 1 аргумента находится на первом участке аппроксима- ции )( ;Kl, где КО и XI - узловые значения аргумента, и в реверсивном счетчике 21 записано число 1, являющееся одновременно и номером участка аппроксимации и адресом ячейки блока памяти 20. ЦАП 8 и 11 настроены таким образом, что напряжение на выходе ЦАП 8 равно XI и напряжение на выходе 1 1 равно ХО. Условимся, что при

45

50

не возбуждаются, поскольку одновибра торы 16 и 17 не изменяют своего состояния на выходе. Дальнейшая работа функционального преобразователя при нарастании входного напряжения ана- логична.

При уменьшении входного напряжения происходит процесс переключения компараторов по аналогичному алгорит му. Отличие заключается в том, что сигналы с выходов компараторов 6 и 7 проходят через элемент 2НЕ-И 15 для переключения счетчика 21 в режиме вычитания.

Uftx Uuian выход компаратора находится в состоянии О и при в сос- 1. В этом случае на выходе 6 будет а на выхо- 7 1. При нарастании

ТОЯНИИ

компаратора де компаратора

значения аргумента Ug и достижении им значения XI срабатывает компаратор 6, переходя в состояние ,

сигнала компаратора 7 одновибраторы

не возбуждаются, поскольку одновибраторы 16 и 17 не изменяют своего состояния на выходе. Дальнейшая работа функционального преобразователя при нарастании входного напряжения ана- . логична.

При уменьшении входного напряжения происходит процесс переключения компараторов по аналогичному алгоритму. Отличие заключается в том, что . сигналы с выходов компараторов 6 и 7 проходят через элемент 2НЕ-И 15 для переключения счетчика 21 в режиме вычитания.

Таким образом, при отработке возрастающего входного сигнала и последовательном расположении узловых значений аргументов Х4... значения узловых аргументов.

поступающих на преобразователи 8 и 11 на различных участках интерполяции будут следующими,

Раздельное использование компараторов для дискретизации входного сигнала по четным и нечетным точкам интерполяции позволяет повысить инструментальную точность воспроизведения функций вблизи узловых значений за счет исключения влияния неидентичности характеристик пар: ЦАП 8 - компаратор 6 и ЦАП 11 - компаратор 7.

Формула изобретения

Функциональный преобразователь, содержащий цифроаналоговый умножаищий преобразователь, подключенный цифро

вым входом к выходу первого регистра, 35 подключен к синхронизирующему

а выходом - к первому входу выходного сумматора, соединенного вторым входом с выходом первого цифроаналого- вого преобразователя, подключенного цифровым входом к выходу второго регистра, информационный вход которого соединен с выходом кода узловых

0

0

5

0

значений ординат блока памяти, подключенного адресным входом к выходу реверсивного счетчика, а первым и вторым выходами кодов узловых значе- НИИ аргумента к информационным входам третьего и четвертого регистров, выходы которых соответственно соединены с цифровыми входами второго и третьего цифроаналоговых преобразователей, подключенных выходами к первым входам первого и второго компараторов соответственно, вторые входы компараторов соединены с вхо- 5 дом задания аргумента функционального преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения инструментальной точности воспроизведения функций, в него введены элементы И, ИЛИ,2НЕ-И, два одно- вибратора и элемент задержки, причем выход первого компаратора подключен к первому входу элемента И и первому входу элемента 2НЕ-И, второй вход которого соединен с выходом второго компаратора и вторым входом элемента И, подключенного выходом через первый рдновибратор к суммирующему входу реверсивного счетчика и первому входу элемента ИЛИ, а выход элемента 2НЕ-И через второй одновибратор соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика и вторым входом элемента ИЛИ, Ш)1ход которого через элемент задержвходу блока памяти, соединенного выходом кода коэффициента наклона с информационным входом первого регистра, а аналоговый вход цифроаналогового умножающего преобразователя подключен к входу задания аргумента функционального преобразователя.