Цифро-аналоговый функциональный преобразователь Советский патент 1976 года по МПК H03K13/05 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в качестве устройства для нелинейного кодирования двух цифровых независимых переменных, заданных позиционным кодом

ft n-I

yVx 2

ft 0

2

no зависимости вида

N. .

Ny

где F(Nx)-линейно-кусочная аппроксимация любой элементарной функции Ф() цифрового аргумента /V,.

Известен цифро-аналоговый функциональный преобразователь, содержащий включенные по мостовой схеме цифровые управляемые сопротивления, состоящие из разрядных проводимостей и ключей, цифровую следящую систему, включенную в одну диагональ моста и состоящую из последовательно соединенных нуль-органа, генератора импульсов и сумматора, источник напряжения, подключенный к другой диагонали моста. Основным

недостатком известного цнфро-аналогового функционального преобразователя является невозможность нелинейного кодирования немонотонных функций F(Nx) одного аргумента 5 Л,.

Предложенное устройство от известного отличается тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены логическое устройство, состоящее из генератора

0 тактовых импульсов, дегиифратора, двух схем «И и схемы «ИЛИ, и дополнительное цифровое управляемое сопротивление, подключенное параллельно одному из плеч мостовой схемы. Управляющие входы ключей основного

5 и дополнительного цифрового управляемого сопротивления этого плеча мостовой схемы соединены с выходами дешифратора логического устройства, а управляющие входы ключей цифрового управляемого сопротивления

0 плеча мостовой схемы, противоположного упомянутому, подключены к выходу схемы «ИЛИ, входы которой подключены к выходам схем «И, первые входы которых и один вход дешифратора подключены к источнику

5 входного кода. Другие входы схем «И соединены с входами дешифратора, выходами генератора тактовых импульсов и входом генератора имиульсов цифровой следящей системы. Еще одни выход генератора тактовых импуль0 сов подключе) к управляющим входам сумма3

тора и генератора импульсов цифровой следящей системы.

В предлагаемом устройстве используется кусочно-липейная аппроксимация фупкции (Л.т) путем автоматизации известной формулы Лаграижа для текупдего зиачеиия фупкции NZ F(Nx), задаиио; з виде суммы двух липейных зависимостей - возрастающей Л ; /Cij-А--Ла; и убывающей Nj l(.

На фиг. 1 показана кусочио-линейиая аппроксимация по методу треугольпых функций, где /Ci. tgaj, /42 tgaj - постоянные множители, AjA - текущее значение входного кода NX в пределах постоянной длины участка аппроксимации, т. е. AjNx Nx-jij.-, а текущее значение инверсного кода AjNx Lx-Aj V.-.

На фиг. 2 приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит входное цифровое управляемое сопротивление 1, состоящее из разрядных проводимостей 2 и ключей 3, входное цифровое управляемое сопротивление 4, состоящее из разрядных проводимостей 5 и ключей 6, выходное цифровое управляемое сопротивление 7, состоящее из разрядных проводимостей 8 и ключей 9, цифровые управляемые сопротивлеппя Ю и 11, состоящие соответственно из разрядных нроводимостей 12 и 13 и ключей 14 и 15, цифровую следящую систему 16, состоящую из иуль-органа 17, генератора импульсов 18, вырабатывающего позиционные коды NJ и NJ, сумматора 19, логического устройства 20, состоящего из генератора тактовых импульсов 21, дешифратора 22, двух схем «Н 23 и 24, схемы «ИЛИ 25.

Блок 1 служит для ввода приращений А,-Л,; аргумепта NX на первом такте и приращения jNx на втором такте работы устройства. Блок 4 предназначен для ввода аргумента N,, Блок 7 является выходным плечом моста и служит для установки значений |Л/| па первом такте и Nj - па втором такте работы моста. Блок 10 служит для установки углового коэффициента tgccj на первом такте, и блок 11 - для установки углового коэффициента igaj на втором такте работы моста. Сумматор 19 предиазначен для выработки су.ммы NZ . Дешифратор 22 используется для выбора номера / участка аппроксимации.

Преобразователь работает следующим образом.

При включении моста под питание генератор 21 выдает первый кратковременный импульс, который устанавливает в нулевое положенке выходной регистр генератора 18 и сумматор 19, и после задержки возбуждает входящий в состав генератора 21 задержанный мультивибратор, который осун1ествляет коммутацию схемы для выполнения первого рабочего такта; возбуждает схему «Н 23, которая через схему «ИЛР1 25 пропускает па ключи 3 управляюпдий код AjN, при этом в

{ИЯ:)

4

блоке 1 Ajy-t sAjA/x; возбуждает дешифратор 22 и последний по старшим разрядам кода выдает сигнал на соответствующее включение ключа 14 и тем самым в блоке 10 5 набирается проводимость, пропорциональная тангенсу угла наклона «восходящей ветви / - го участка аппроксимации, т. е. Kaj tgaj; возбуждает генератор 18, а последний при паличии ошибки разбаланса Af/, превышающей

0 порог чувствительпости 1уль-органа 17, вырабатывает на своем регистре код Nj, поступающий на сумматор 19 и на управление ключами 9 блока 7 до тех пор, пока ие будет обеспечеп балапс моста в конце первого

15 такта работы: А/У.т:Ка У1уУ2. Так как , |У:, |Nx, , .

д/ A/A Atg-/

По заднему фронту мультивибратора в генераторе 21 формируется кратковре.менный импульс, который сбрасывает в нуль выходной регистр генератора 18, устанавливает необходимый режим «-J- или «- работы сумматора 19 и после задержки возбуждает задержанный мультивибратор, входящий в состав генератора 21. Последний выдает управляющий импульс, который осуществляет ко.ммутацию схем для выполнения второго рабочего такта; возбуждает схему «И 24, которая через схему «ИЛИ 25 передает на ключи 3 код A//V,v, при этом в блоке 1 А/Л.,;; возбуждает дешифратор 22 и последний по входному

коду выдает сигнал управления на включение ключа 15 и в блоке 12 yaj tga;; возбуждает генератор 18, и последний вырабатывает код Nj, поступающий на сумматор 19 и ключи 9 блока 7 до тех пор, пока не обеспечится баланса моста в конце второго рабочего такта

YjYy KjYxYaj,

так как

У; Е Л/; УГ Е , АуТх Е AyVV.v, Etg,

д,„ J Ny

Таким образом, в конце второго рабочего такта на выходе сумматора 19 с учетом требуемого знака образуется сумма

+ N,

определяющая значение кусочно-аппроксимируемой функции

()

N. :.г

В зависимости от выбранного метода сведения баланса моста (следяп,его, поразрядного Н т. д.) сумматор 19 представляет собой либо 65 реверсивный счетчик, либо арифметический

сумматор параллельного или последовательного типа.

Фо р м у л а изобретения

Цифро-аналоговый функциональный преобразователь, содержащий включенные ио мостовой схеме цифровые управляемые сопротивления, состоящие из разрядных проводимостей и ключей, цифровую следящую систему, включенную в одну диагональ моста и состоящую из последовательно соединенных нуль-органа, генератора импульсов и сумматора, источник напряжения, подключенный к другой диагонали моста, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены логическое устройство, состоящее из генератора тактовых импульсов, денлифратора, двух схем «И и схемы «ИЛИ и дополнительное цифровое управляемое сопротивление, подключенное параллельно одному из плеч мостовой схемы, причем управляющие входы ключей основного и дополнительного цифрового управляемого сопротивления этого плеча мостовой схемы соединены с выходами дешифратора логического устройства, а управляющие входы ключей цифрового управляемого сопротивления плеча мостовой схемы, противоположного упомянутому, подключены к выходу схемы «ИЛИ, входы которой подключены к выходам схем «И, первые входы которых н один вход дешифратора подключены к источнику входного кода, другие входы схем «И соединены с входами дешифратора, выходами генератора тактовых импульсов и входом генератора импульсов цифровой следящей системы, еще один выход генератора тактовых импульсов подключен к управляющим входам сумматора и генератора импульсов цифровой следящей системы.

Фиг. 2