Устройство для моделирования лазера Советский патент 1991 года по МПК G06G7/48 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании различных устройств, содержащих лазеры.

Цель изобретения - повышение точности моделирования.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - зависимость моделируемого лазера от входного напряжения; на фиг. 3, 4 - временные диаграммы работы устройства; на фиг. 5 - возможная реализация блока нелинейности типа ограничитель по знаку с регулируемым смещением ; на фиг. 6 - зависимость от входного напряжения блока нелинейности типа ограничитель по знаку с регулируемым смещением.

Устройство содержит первый нуль-орган 1, первый переключатель полярности 2, блок 3 нелинейности типа зона нечувствительности, блок 4 нелинейности типа ограничитель по знаку с регулируемым смещением, блок 5 дифференцирования, блок 6 смещения уровня, сумматор 7, второй 8 и третий 9 нуль-органы, компаратор 10, усилитель 11, триггер 12 с двумя входами сброса, срабатывающими по функции И. мультиплексор 13. блок 14 хранения, второй переключатель полярности 15. Блок 14 хранения при наличии на управляющем входе логической единицы повторяет на выходе значение входного сигнала, а в момент переключения управляющего входа в ноль переходит в режим хранения Блок 4 (см. фиг. 5) включает потенциометр 16, резисторы 17-21, усилитель 22. резистор 23, диод 24.

Устройство для моделирования лазера работает следующим образом.

При включении устройства (момент времени to) на выходе триггера 12 устанавливаО

VJ го - оо о

ется уровень логической единицы, переводящей блок 14 в режим слежение и подключающей первый вход мультиплексора 13 к входу переключателя полярности 15.

Входной сигнал поступает на информационный вход первого переключателя полярности 2 и первого нуль органа 1 На блоке 2 формируется модуль функция (см. фиг. 3, сигнал 2).

Нарастающий входной сигнал (см. фиг. 3, сигнал UBX) проходит на выход устройства с инверсией (отрезок 0В на фиг 2, интервал to - ti на фиг. 3, 4). Достигнув напряжения порога Un блока 3, входной сигнал начинает передаваться на выход с ослаблением (отрезок ВС. интервал ti - t2). В точке В (момент времени ti) второй нуль- орган 8 выставляет на первом входе сброса триггера 12 сигнал логической единицы В момент времени t (точка С) производная входного сигнала меняет знак на противоположный что регистрируется третьим нуль-органом 9 триггер 12 сбрасывается в ноль Это приводит к тому, что блок 14 хранения переходит в ре- жим хранения и удерживает на своем выходе постоянное напряжение (фиг. 4, 14), которое является управляющим (опорным) напряжением для блока 4. С этого момента t2 (фиг. 2, точка С) к входу переключателя полярности 15 подключается второй вход мультиплексора 13 и рабочая точка выходного напряжения начинает двигаться по отрезку прямой СА (интервал t/ - т ta, фиг. 2). В момент времени ta (точка А, фиг, 2) компа- ратор 10 переводит триггер в состояние 1, к входу блока 15 вновь подключается выход мультиплексора 13.

В общем случае выходное напряжение сумматора не равно управляющему напряжению блока нелинейности 4, а отличается на постоянную величину. Эту постоянную величину вводят в управляющее напряжение при помощи блока б смещения уровня.

Ошибка в коэффициенте передачи сумматором 7 управляющего напряжения для блока 4, связанная с невертикальным положением отрезка ВС ломаной 1 (фиг. 2), устраняется операционным усилителем 11.

Формула изобретения Устройство для моделирования лазера, содержащее сумматор, выход которого соединен с входом усилителя, отличающее- с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, в него введены три нуль-органа, два переключателя полярности, компаратор, мультиплексор, триггер, блок дифференцирования, блок смещения уровня, блок хранения, блок нелинейности типа зона нечувствительности и блок нелинейности типа ограничитель по знаку с регулируемым смещением, вход задания напряжения на лазере устройства соединен с входом первого переключателя полярности и с входом первого нуль-органа, выход которого подключен к управляющим входам первого и второго переключателей полярности, выход первого переключателя полярности соединен с входом блока дифференцирования, входами блоков нелинейности типа зона нечувствительности и типа ограничитель по знаку с регулируемым смещением и с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу блока нелинейности типа зона нечувствительности и через второй нуль-орган - к первому входу сброса триггера, второй вход сброса которого соединен через третий нуль-орган с выходом блока дифференцирования, выход сумматора подключен к первому входу компаратора и к первому информационному входу мультиплексора, выход которого соединен с входом второго переключателя полярности, выход которого является выходом формирования тока лазера устройства, выход блока нелинейности типа ограничитель по знаку с регулируемым смещением подключен к второму информационному входу мультиплексора и к второму входу компаратора, выход которого соединен с входом установки триггера, выход которого подключен к управляющему входу мультиплексора и к управляющему входу блока хранения, выход которого через блок смещения уровня подключен к управляющему входу блока нелинейности типа ограничитель по знаку с регулируемым смещением, выход усилителя соединен с информационным входом блока хранения.

О

U

дх

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при проектировании лазерных установок. Целью изобретения является повышение точности моделирования. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее операционный усилитель и сумматор, введены три нуль-органа, компаратор, два переключателя полярности, блок нелинейности типа "зона нечувствительности", блок нелинейности типа "ограничитель по знаку с регулируемым смещением", блок дифференцирования, блок смещения, триггер, мультиплексор и блок хранения. 5 ил.

Фиг.

д

9

ФигЗ

Ь I

i Ь.

to ft fe ОИ b to

Ьг

i Ь.

Фиг.Ь

20

ф L-

йл./

i

иВх2 ибх2

и,

Вь/xJ

Фиг. 6