Синусно-косинусный функциональный преобразователь Советский патент 1976 года по МПК G06J3/00 

Кроме тбго, также вдвое уменьшается число прецизионных переменных резисторов, устанавливаемых во входных цепях суммирующих устройств для задания соответствующих коэффициентов разложения, что значительно упрощает схемы формирователей ступенчатых напряжений.

Линейная интерполяция воспроизводимых функций, которая используется в предлагаемом преобразователе, при равных затратах оборудования оказывается гораздо более эффективным средством повышения точности, чем увеличение порядка аппроксимирующего полинома Фурье-Уолща.

На чертеже приведена блок-схема описываемого преобразователя.

Преобразователь содержит цифро-управляемый формирователь 1 прямоугольных импульсов, блоки 2 и 3 цифро-аналогового преобразования, формирователи 4 и 5 ступенчатого напряжения, сумматоры 6 и 7, сумматоры приращений 8 и 9, управляемый ключ 10, выходные сумматоры 11 и 12, а также входные шины 13.

В предлагаемом преобразователе для воспроизведения функций SiiiJtA; и Созлх используется представление функции

Цх) Smnx(0 X 1)

с помощью ряда Фурье-Уолша. Значения функции Smnx задаются в двоично-рациональных точках Л -, где л: 0,1,2 ....

Значения дискретного аргумента Л определяют п старших разрядов двоичного кода.

Точность аппроксимации может быть увеличена при переходе к кусочно-линейной интерполяции, которую можно осуществлять линейным преобразованием приращения, получаемого функцией 51пял: или созял: на двоичном отрезке 2 -. Для этого используются т младших разрядов двоичного кода аргумента. Указанное преобразование может быть выполнено линейным цифро-аналоговым преобразователем, на цифровые входы которого подается параллельный двоичный код, а на аналоговый - напряжение, соответствующее приращению функции.

Воспроизводимые зависимости аппроксимируются кусочно-липейными функциями вида:

AK(Sin)

Sin (л

(1) 2 Г

уп

ДК(С05)

Co.s/,jf(2)

-/

)п

где 0 - код дискретного аргумента размерностью п -f т.

Алгоритм функционирования преобразователя реализует преобразования, описываемые выражениями (1) и (2).

Преобразователь работает следующим образом.

При поступлении дискретного аргумента на вход устройства код старших разрядов

подается на входы цифро-управляемого формирователя 1 прямоугольных импульсов. На выходе сумматора 6 и управляемого ключа 10 формируются напряжения, соответствующие 5 значениям функции 81пял: и Созя. в узлах интерполяции. Так как значение функции СозяЛ.зависит от величины аргумента Л, то при N 1/2, что соответствует «О в старшем разряде, управляемый ключ 10 подключает

Q прямой выход сумматора 7 к первому входу выходного сумматора 12. Если в старшем разряде «1, т. е. Л 1/2, то ключ 10 разрывает коммутируемую ранее цепь и подключает инверсный выход сумматора 7. Напряжения с выходов сумматора 6 и ключа 10, поступая на соответствующие прямые и инвертирующие входы сумматоров приращений 8 и 9, формируют на их выходе напряжения, представляющие приращения функции 31пя.)с и

Q Созяд; на соответствующем двоичном отрезке.

Указанные напряжения подвергаются линейному преобразованию на блоках 2 и 3 цифро-аналогового преобразования, управляемых

g по цифровому входу двоичным кодом младших разрядов. При суммировании сумматором 11 напряжений с выходов блока 2 цифроаналогового преобразования и сумматора 6 на выходе сумматора 11 формируется напряжеQ ние, соответствующее значению аппроксимирующей кусочно-линейной функции согласно выражению (1). Выходное напряжение сумматора 12, суммирующего напряжения с выходов блока 3 цифро-аналогового преобразования и ключа 10, соответствует значению аппроксимирующей функции согласно выражению (2).

Предлагаемый преобразователь может найти применение при построении функциональных узлов вычислительных устройств и в цифровых компенсаторах переменного тока.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е п и я

Синусно-косинусный функциональный преобразователь, содержащий цифро-управляемый формирователь прямоугольных импульсов, две группы выходов которого подключены к входам двух соответствующих формирователей ступенчатых напряжений, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышепия точности преобразования, он дополнительно содержит сумматоры, управляемый ключ и два блока цифро-аналогового преобразования,

5 первые входы которых подключены к входам преобразователя, а вторые - к выходам соответствеппо двух сумматоров приращений, первые входы которых подключены к выходу управляемого ключа и первому входу первого

0 выходного сумматора, а вторые - к первому входу второго выходного сумматора; вторые входы выходных сумматоров соединены с выходами соответствующих блоков цифро-аналогового преобразования; выходы формирователей ступенчатых напряжений соединены с

входами пёрЁОго и второго сумматоров; выход первого сумматора соединен с входом второго выходного сумматора, а выходы второго - с входами управляемого ключа, управляющий вход которого подключен к входу преобразователя.