ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1974 года по МПК H03M1/88 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и автоматики и может найти широкое применение для вычисления различных функций (например, синусов, косинусов), а также в автоматизированных системах стабилизации объектов.

Известны цифро-аналоговые функциональные преобразователи, содержащие выходной регистр и входной регистр, к выходу которого подключены анализатор кода и табличное запоминающее устройство.

Однако известные устройства имеют больщое количество элементов, из которых состоит табличное запоминающее устройство. Например, для обеспечения вычисления синусной функции с точностью 0,5 необходимо записать в табличном запоминающем устройстве 43200 значений функции.

С целью уменьшения числа запоминающих элементов табличного запоминающего устройства и расширения области применения преобразователя в него введены преобразователь «код-временной интервал, линии задержки, триггер, инвертор, ключи, схемы «ИЛИ, запоминающее устройство, преобразователь «код-напряжение, сумматор и генератор пилообразного напряжения, причем выходы младших разрядов входного регистра через преобразователь «код-временной интервал и линии задержки соединены со входами триггера, выходы которого подключены к одним входам первого и второго ключа, выходы последних через первую схему «ИЛИ подключены к одному входу генератора пилообразного напряжения, другой вход которого через преобразователь «код-напряжение подключен к выходу табличного запоминающего устройства и одному входу сумматора, а выход генератора пилообразного напряжения через третий ключ, запоминающее устройство и преобразователь «напряжение-код соединен со вторым входом сумматора; первый выход анализатора кода соединен со знаковым входом выходного регистра, а второй выход подключен ко вторым входам первого и четвертого ключей и через инвертор - ко вторым входам второго и пятого ключей, первые входы четвертого и пятого ключей соединены с выходом преобразователя «код-временной интервал, а выходы этих ключей через вторую схему «ИЛИ соединены с управляющим входом пятого ключа.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Предлагаемый преобразователь содержит входной регистр 1, анализатор 2 кода, табличное запоминающее устройство 3, преобразователь 4 «код-временной интервал, линии задержки 5 и 6, триггер 7, инвертор 8, ключи

9-12, схемы «ИЛИ 13 и 14, преобразователь 15 «код - напряжение (ПКН), управляемый генератор 16 пилообразного напряжения (УГПН), ключ 17, запоминающее устройство 18, преобразователь 19 «напряжениекод (ПНК),сумматор 20 и выходной ре- 5 гистр 21. В предлагаемом устройстве выход входного регистра 1 (старшие и младшие разряды) подсоединен к анализатору кода 2, выходы старших разрядов кода угла соединены с таб- Ю личным запоминающим устройством 3 функции угла, например sma, а выходы младших разрядов соединены со входами преобразователя 4 «код-временной интервал. Выходы табличного запоминающего устройства 3 под- 15 ключены ко входам сумматора 20 и преобра- . зователя 15 «код - напряжение. Выходы старших и младших разрядов сумматора 20 подключены к входам выходного регистра 21, вход знакового разряда которого соединен со 20 знаковым выходом анализатора 2 кода. Выходы 4 преобразователя «код-временной интервал через ключи 11, 12 и схему «ИЛИ 14 подключены к управляющему входу ключа 17. Кроме того, выходы преобразователя 4 25 «код-временной интервал через линии задержки 5 и 6 подключены к входам триггера 7. Выходы последнего через ключи 9, 10 и схему «ИЛИ 13 подключены к управляющему генератору 16 пилообразного напряжения 30 (УГПН), а другой его вход соединен с выходом преобразователя 15 «код-напряжение (ПКН). Выход УГПН 16 через ключ 17 соединен с запоминающим устройством 18, выход которого через преобразователь 19 «на- 35 пряжение-код соединен со входом сумматора 20. Управляющие входы ключей 9 и 11 соединены непосредственно, а ключей 10 и 12 через инвертор выходом анализатора 2 кода углов в пределах О-90°, 180-270°. Преобразование кода угла в код синуса угла происходит следующим образом. Значения других функций могут быть получены изменением табличных значений в табличном запоминающем устройстве 3 и выделением 45 других характерных точек в анализаторе 2 кода, таких как экстремумы и нулевые значения функции. Во входной регистр 1 записывается значение кода угла. С выхода регистра параллель- 50 ный код старших разрядов поступает на вход табличного запоминающего устройства 3, в котором осуществляется преобразование старших разрядов кода угла в код функции угла (код угла а преобразовывается в код 55 sin а). С выхода запоминающего устройства параллельный код функции угла поступает на вход сумматора 20. Параллельный код младших разрядов угла с выхода входного регистра 1 поступает на вход преобразовате- 60 ля «код-временной интервал, на выходе которого формируются два импульса: первый, соотвегствующий началу работы каждого цикла преобразования (опорный), второй формируется через интервал времени, про- 65 порциональный младшим разрядам кода угла (интервальный). Опорный и интервальный импульсы через линии задержки 5, 6 малой величины (не более 2 мксек) поступают на входы триггера 7. С выходов последнего снимаются напряжения, которые управляют длительностью нилообразного напряжения, вырабатываемого в управляемом генераторе 16 пилообразного напряжения. Напряжение с первого нлеча триггера 7 управляет длительностью УГПН 16 нри преобразовании кодов углов в пределах О- 90°, 180-270°; напряжение со второго плеча при преобразовании кодов углов в пределах 90-180°, 270-360°. Рассмотрим работу преобразователя при преобразовании кодов углов от О до 90°. Напряжение с первого выхода триггера 7 через открытый ключ 9 и схему «ИЛИ 13 поступает на вход УГПН 16. На другой вход УГПН 16 поступает напряжение с выхода НКН 15, которое изменяет постоянную времени генератора УГПН 16 обратно пропорционально значению кода функции угла, полученному на выходе табличного запоминающего устройства 3. Интервальный импульс с выхода преобразователя «код-временной интервал проходит через открытый ключ 11, схему «ИЛИ 14 и открывает ключ 17. На вход запоминающего устройства 18 проходит с УГПН 16 напряжение, соответствующее (l-e экв), и - напряжение на выходе УГПН 16; Е - напряжение питания УГНН 16; Тэкв - эквивалентная постоянная времени УГПН 16, пропорциональная коду функции угла, получаемому в табличном запоминающем устройстве 3; t - длительность рабочего хода пилообразного напряжения, пропорциональная младшим разрядам кода угла. Таким образом, в запоминающем устройстве 18 напряжение станет пропорциональным функции угла в пределах между значениями функции, вырабатываемыми в табличном запоминающем устройстве 3. Опорный и интервальный импульсы поступают на запуск триггера через линии задержки 5 и 6, чтобы обеспечить возможность перезаряда запоминающего устройства 18 в момент открывания ключа 17. Ключи 9 и 11 открываются напряжением, поступающим с анализатора кода. Проходя через инвертор 8, это напряжение закрывает ключи 10 и 12. При преобразовании кодов углов в пределах 90-180° и 270-360° ключи 9 и 11 закрываются, а ключи 10 и 12 открываются. Напряжение с выхода запоминающего устройства 18 преобразуется в код в преобразователе 19 «напряжение - код, с выхо