СИНУСНО-КОСИНУСНЬШ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1968 года по МПК G06G7/22 

Известны синусно-косинусные функциональные преобразователи, реализующие способ фиксации мгновенных значений периодических гармонических колебаний в моменты времени, пропорциональные напряжению аргумента, содержащие схему сравнения входного сигнала с линейно нарастающим напряжением, генератор гармонических колебаний, генератор импульсов и схемы совпадения.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что содержит преобразователь код - напряжение со счетчиком-регистром на входе, преобразователь напряжения - код и одновибратор, выход которого присоединен ко входу запуска генератора гармонических колебаний, а также непосредственно и через подключенную одним из входов к генератору импульсов схему совпадения соединен со входами счетчика-регистра преобразователя код - напряжение. Выход этого преобразователя через схему сравнения его выходиого напряжения с выходным сигналом подключен ко входу подачи сигнала уиравления на выдачу информации из преобразователя напряжение - код, подключенного основным входом к выходу генератора гармонических колебаний.

На чертеже изображена блок-схема синусно-косинусного функционального преобразователя.

Предлагаемое устройство содержит преобразователь / двоичного кода в напряжение, схему сравнения 2, преобразователь 3 напряжения в двоичный код, генератор 4 импульсов, схему совпадения 5, счетчик-регистр 6, генератор 7 гармонических колебаний с ударным возбуждением и одновибратор 8.

Преобразователь / двоичного кода в напряжение предназначен для преобразования кода счетчика-регистра 6 в пропорциональное напряжение. Выход преобразователя 1 соединеп со схемой сравнения 2, предназначенной для сравнения его выходного напряжения с входным напряжением синусно-косинусного преобразователя, подаваемым на зажим 9, и формования в момент равенства этих напряжений импульса в точке 10. Выход схемы сравнения 2 соединен с импульсным входом преобразователя 3 напряжения в код.

Преобразователь 3 предназначен для преобразования синусоидального напряжения, поступающего с генератора / гармонических колебаний, в пропорциональный двоичиый код N и выдачи его в момент прпхода импульса со схемы сравненпя 2. Счетчик-регистр б предназначен для приещего на синусно-косинусный преобразователь по шинам 11, и суммиривания импульсов, поступающих из генератора 4 импульсов через схему совпадения 5. Выходы триггеров счетчика-регистра соединены с преобразователем 1 кода в напряжение.

Одновибратор 8 предназначен для формирования импульса управления схемой совпадеi-ия 5 и генератором 7 гармонических колебаний. Одновибратор 8 срабатывает при поступлении иа него тактового импульса со входа 12.

Генератор 7 гармонических колебаний предназначен для формирования одного иернода сииусоидального напряжения. Он возбуждается при наличии на входе импульса одновибратора 8. Выход генератора 7 соединен с потенциальным входом преобразователя 3 напряжения в код.

Сииусно-косинусный фуик1;иоиальиый преобразователь может работать в двух режимах. При задаинн входного аргумента в виде аналогового наиряжения иа зажиме 9 npii задании входного apryAienia в виде двоичного кода на шинах //.

В обоих режимах сииусио-косинус ыГ1 преобразователь выдает выходной код Л , пропорциональный синусу или косинусу.

При задании входного аргумента а в виде аналогового напряжения („. сииуснокосинусный преобразователь работает еледующпм образом.

В нормальном режиме в счетч1 ке-регистре 6 код равен нулю, поэто.му и иа выходе преобразователя / напряжение равно пулю. С приходом тактового импульса на вход 12 одновибратор 8 взводится и открывает схему совнадения 5. Импульсы из генератора 4 начинают поступать на счетчик-регистр 6, в результате чего код в счетчике-регистре 6 и напряжение на выходе иреобразователя / будут увеличиваться. В момент равенства стуиеичатого напряжения с входным и аи ряжением U,, на зажиме 9 схема сравнения 2 формирует импульс. Временной г-гнтсрвал между тактовым имиульсом на входе 12 и имиульсом в точке 10 будет пропорционален сходному аргументу.

.(1)

Импульс с выхода одновибратора поступает также на вход запуска генератора 7, который начинает генерировать синусоидальное напрялсение. Последнее ноступает на вход преобразователя 3 нанряжения в код. Код в преобразователе 3 будет пропорциоиалеи синусоидальному напряжению генератора 7. При поступлении импульса со схемы сравнения 2 двоичный код Л выдается на выход устройства. Вследствие того, что код в преобразователе 5 напряжение - код нронорционален синусоидальному напряжению, а выдача его на выход устройства иронсходит в момент времени, пропорциональный аргументу а, код /V будет пропорционален sin/is-a, т. е.

В момент окончания импульса одновибратора 8 колебания в генераторе 7 прекраш;аются. Отрицательный перепад этого импульса осуш,ествляет также сброс кода счетчика-регистра 6.

Для формирования кода /V, пропорционального косинусу аргумента а, в счетчик-регистр 6 до тактового импульса на входе 12 вводится параллельный двоичный код, пропорциональный аргументу ао. Этот код вводится но нулевым входам триггеров счетчика-регистра 6. Вследствие того что в счетчике-регистре 6 был иулевой код, то носле иоступления кода в счетчике-регистре 6 будет код отрицательного

знака. На выходе преобразователя / кода в напряжение устанавливается при это.м отрицательное иряжсние Vaa , нропорциональное аргу.лшнту о:о. С приходом тактового импульса иа вход 12 на счетчик-регистр 6 )1ачииают поступать импульсы из генератора 4 через схему совпадения 5. При этом код в счетчике-решстре 6 и наиряжсние на зажиме 9 будут увеличиваться. Временной нитервал между тактовым импульсом и а входе 12 и имиульсом

схемы сравнения 2, формируемым в момент равенства ступенчатого напряжения преобразователя / с напряжением f/a входного аргу.мента, будет теперь иропорциональным С4о+а, т. е.

/ Й2(аи+а).(3)

Остальные блоки синусно-косинусного преобразователя работают аналогично вышеописанному. Выходной код Л определяется формулой N ki- sin kz (ao-i-a).(4)

Если ks- ао --- , то

yv ,.sln

k, y. cos .. (5)

При входного аргумента а в виде параллельного двоичного кода синусио-косинусиый преобразователь работает следуюп1им образом.

Аргумент а в виде пропорционального двоичного кода вводится на счетчик-регистр 6, а дополнительный аргумент ао - в виде аналогового напря/кения на зажиме 9.

Двоичный код аргумента а вводится по нулевым входам триггеров счетчика-регнстра 6.

Иа выходе нреобразователя / кода в напряжение устаиавливается при этом отрицательное напряжение - (/« , пропорциональное аргументу а. С приходом тактового импульса на счетчик-регистр 6 начинают поступать импульсы из геператора 4 через схему совпадения 5. При этом код в счетчике-регистре 6 будет увеличиваться. Временной интервал между тактовым импульсом на входе 12 и выходным импульсом схемы сравнения 2, формируемым в момент равенства ступенчатого напряжения с выхода преобразователя / с напряжением Ua. , будет пропорционален cc+oio, т. е.

Остальные блоки синусно-косинусного преобразователя работают аналогично вышеописанному.

Выходной код будет определяться формулой:

jV -- 4 sin /гз (а,+ао). Если /%з -0 - ,

N sin I jfej a + - /64 cos AS a.

то

Если ао 0, то

Л 4 sin &3 OS

Таким обр,.: , синусно-косинусный nf разователь выдает код Л , пропорциональный синусу или косинусу входного аргумента а, задаваемого в виде двоичного кода на счетчике-регистре 6.

Предмет изобретения

Синусно-косинусный функциональный преобразователь, реализующий способ фиксации мгновенных значений периодических гармонических колебаний в моменты времени, пропорциональные напряжению аргумента, содержащий схему сравнения входного сигнала с линейно нарастающим напряжением, генератор гармонических колебаний, генератор импульсов и схемы совпадения, отличающийся, тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения быстродействия и расширения пределов изменения аргумента, он

содержит преобразователь код - напряжение со счетчиком-регистром на входе, преобразователь напряжение - код и одновибратор, выход которого присоединен ко входу запуска генератора гармонических колебаний, а также

непосредственно и через подключенную одним из входов к генератору импульсов схему совпадения соединен со входами счетчика-регистра преобразователя код - напряжение, причем выход этого преобразователя через схему

сравнения его выходного напрялсения с выходным сигналом подключен ко входу подачи сигнала управления на выдачу информации из преобразователя напряжение - код, цодключенного основным входом к выходу генератора гармонических колебаний.