Генератор развертки Советский патент 1977 года по МПК G01S7/04 

(54) ГЕНЕРАТОР. РАЗ ВЕРТКИ чей и к входу одного из операционных усилителей; входы блока управления п ключены к выходам блока сравнения цифро-аналогового преобразователя мо дуля вектора, делителя напряжения и внешнего цифрового устройства; регист счетчик модуля вектора через цифроаналогоьый преобразователь модуля век тора подключен к входам делителя напряжения и двух умножителей, выходы которых через соответствующие последовательно соединенные линейный ключ и интегратор подключены к входам соот ветствующих операционных усилителей; входы блока сравнения подключены к вы ходам счетчика сравнения и регистра длины дуги; входы сумматора углов под ключены к выходам регистра-счетчика направления вектора и регистра ориентации, а выход сумматора углов подклю чен к входу синус-косинусного формиро вателя, выходы которого подключены к вторым входам умножителей и одновреме но через соответствующие линейные клю чи к вторым входам соответствующих ин теграторов, при этом входы регистрасчетчика модуля вектора и регистрасчетчика направления вектора, регистра длины дуги и регистра ориентации, а также входы блока управления и синус-косинусного формирователя подключаны к соответствующим выходам внешнего цифрового устройства. На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема генератора развертки; на фиг. 2 - диаграмма, поясняющая работу генератора в режиме формирования окружности. Предложенный генератор развертки, содержит интеграторы 1, 2 умножители 3, 4 и последовательно соединенные регистры 5, 6 координат, цифроаналоговые преобразователи 7, 8 и операционные усилители 9, 10, а также внешнее цифровое устройство 11, подключенное к входам регистров 5, б координат, регистр-счетчик 12 модуля вектора, регистр-счетчик 13 направлеТ1ИЯ вектора, регистр 14 длины дуги и регистр 15 ориентации, счетчик 16 сравнения, блок 17 сравнения, синускосинусный формирователь 18, блок 19 управления, сумматор 20 углов, делитель 21 напряжения, линейные ключи 22, 23, 24, 25 и цифро-аналоговый пре обраэователь 26 модуля вектора, причем выходы блока 19 управления подключены к входам регистра-счетчика 12 модуля вектора, счетчика 16 сравнения, к входам регистра-счетчика 13 направления вектора, регистров 5, 6 координат, регистра 14 длины дуги, ре гистра 15 ориентации, интеграторов 1, 2, линейных ключей 22, 23, 24, 25 и к входу одного из операционных усилителей 9; входы блока 19 управления подключены к выходам блока 17 сравнения, цифро-аналогового преобразователя 26 модуля вектора, делителя 21 н$пряжения и внешнего цифрового устройства 11; регистр-счетчик 12 модуля вектора через цифро-йналоговый преобразователь 26 модуля вектора подключен к входам делителя 21 напряжения и двух умножителей 3, 4, выходы которых через соответствующие последовательно соединенные линейные ключи 22, 24 и интеграторы 1, 2 подключены к входам соответствующих операционных усилителей 9, 10, входы блока 17 сравнения подключены к выходам счетчика 16 сравнения и регистра 14 длины дуги; входы сумматора 20 углов подключены к выходам регистра-счетчика 13 направления вектора и регистра 15 ориентации, а выход сумматора 20 углов подключен к входу синус-косинусного формирователя 18, выходы которого подключены к вторым входам умножителей 3, 4 и одновременно через соответствующие линейные ключи 23, 25 к вторым входам соответствующих интеграторов 1 и 2, при этом входы регистра-счетчика 12 модуля вектора, регистра счетчика 13 направления вектора, регистра 14 длины дуги и регистра 15 ориентации, а также входы блока 19 управления и синус-косинусного формирователя 18 подключены к соответствующим выходам внешнего цифрового устройства 11. Предложенный генератор развертки работает следующим образом. При работе генератора развертки в режиме формирования вектора в блок 19 управления подают код операции, в результате чего линейные ключи 23, 25 замыкаются, а внутри блока 19 управления подготавливаются к действию соответствующие цепи управления. Далее, на входы регистров 5, 6 координат подают коды координат начала вектора Хо, Уо, которые преобразуются цифроаналоговыми преобразователями 7, 8 в соответствующие напряжения U), ,Uy . Эти напряжения поступают на входы операционных усилителей 9, 10, соединенных по схеме аналоговых сумматоров. После установления токов на входы регистров-счетчиков 12 и 13 подают соответственно коды модуля вектора и угла его направления. Код угла направления поступает далее на вход сумматора 20 углов и, так как на других входах сумматора 20 код ориентации равен нулю, значение кода на выходах сумматора 20, а следовательно и на входах синус-косинусного формирователя 18, останется без изменения. Синус-косинусный формирователь 18 преобразует код гла направления ф в соответствующие му значения синуса и косинуса в виде апряжений, которые через замкнутые инейные ключи 23, 25 поступают на вхоы интеграторов 1, 2. Последние преобразуют эти напряжения в линейно-изменяющиеся напряжения и подают их на вх ды операционных усилителей 9, 1U, где они суммируются с напряжениями началь ных координат. С другой стороны, код модуля вектора р , поступающий через регистр-счетчик 12 на вход цифро-аналогового преобразователя 26, преобразуется в соответствующее длине вектор напряжение U , которое поступает в блок 19 управления, где оно сравнивается с линейно-изменяющимся на.пряжёни ем. При достижении равенства этих напряжений, вырабатывается импульс, который подается на интеграторы 1, 2 и регистры-счетчикн 12, 13 для их установки в исходное положение. Этим заканчивается процесс формирования вектора. Работа генератора в режиме формиро вания окружности происходит следующим образом. Первые три операции аналогич ны операциям формирования вектора, с учетом тогоJ что код операции, подаваемый на вход блока 19 управления, в данном случае подготавливает к дайствию соответствующие цепи управления а величина модуля вектора является ра диусом окружности, Угол Направления радиуса-вектора и его длина определиют точку на окружности, из которой на чинается ее формирование. Импульс фик сации конца радиуса-вектора, вырабатываемый в блоке 19 управления, используется для подачи на вход регистра 15 ориентации кода угла чс.-г ; а также для переключения выхода цифро аналогового преобразователя 26 на выход делителя 21 ( N - число элементов дуги в окружности). Напряжение, поступающее с выхода делителя 21, пропорционально значению , то есть элементу дуги. Если на регистр ориентации вместо числа фо 41 подавать другие значения, то при Lpo О радиус-вектор будет касательной к окружности, а при других значениях формируемая окружность будет ориентироваться в различных положениях относительно радиусавектора в зависимости от начально ориентации элементарного вектора лК. . В результате подключения опорного напряжения, снимаемого с делителя 21, к блоку 19 управления, он будет вырабатывать импульсы с частотой следования, обратно пропорциональной длине дугидЕ, которые подаются на счетные входы регистра-счетчика 13 и счетчика 16 сравнения. Первый из них, имевший начальную установку ф , будет формировать текусаее значение кода угла + nj лЕ , а второй - сС яИ) йЯ.. Поскольку на вход регистра 15 ориентации ранее был подан код угла ф г-Й. 1 , на выходе сумматора 20, а 4 следовательно, и на входе синус-косинусного формирователя 18 будет формироваться текущее значение кода суммарного угла ifj. + tpo . В результате на выходах формирователя 18, -а следовательно, и на входах интеграторов 1, 2 (ключи 23, 25 замкнуты) будут формироваться напряжения, пропорциональные синусу и косинусу угла tpj. tpj С выходом интеграторов 1, 2 на входы операционных усилителей 9, 10 будут поступать текущие значения напряжений, пропорциональные текущим значениям координат точек окружности , . Операционные усилители 9, 10 последовательно суммируют начальные; и текущие значения координат точек. При достижении равенства значенийoCj,-u NuE блок 17 сравнения вырабатывает импульс, который из блока 19 упрешления подается на регистры 5, 6, 12, 13, 14, 15, 16 и интеграторы 1, 2 для их установки на нуль. Работа генератора в режиме формирования дуги происходит аналогично. На регистр 14 длины дуги, в этом случае, подают коды длины дуги. Работа генератора в режиме формиро вания эллипса происходит аналогично формированию окружности. Различие , сост6йт в , что в соответствии с уравнением эллипса, содержащим различные множители у синуса и косинуса; (Хз Асо8илЬ и Ya в-sin ojt ) , в канале усиления одной из координат из-г меняется коэффициент усиления (например путем изменения сопротивления в цепи обратной связи операционного усилителя). Работа генератора в режиме формирования спиральной развертки с постоянной линейной скоростью отличается от работы генератора при формировании окружности только тем, что импульс окончания формирования очередной окружности подается на счетный вход регистра-счетчика 12 для изменения его состояния на каждый раз, после завершения формирования очеред-i ной окружности, вплоть до переполнения регистра-счетчика 12. Работа генератора в режиме Формироания спиральной развертки с постояной угловой скоростью происходит слеующим образом. В блок 19 управления одается код операции, в результате его включаются цепи управления данным, ежимом, и в частности размыкаются клюи 23, 25, замыкаются ключи 22, 24, а а счетные входы регистра-счетчика 13 аправления и счетчика 16 сравнения одаются импульсы постоянной частоты

аледования. При этом на входы регистра 15 ориентации, регистра 14 длины дуги, регистра-счетчика 13 направления и регист1эов координат 5, 6 подаются нулевые коды (если не требуется смещать центр развертки),

В другом варианте, текущее значени угла поворота подают непосредственно на вход синус-косинусного формирователя 18 из внешнего цифрового устройства 11, а импульс приращения модуля вектора - на вход регистра-счетчика 1

Следовательно на вход синус-косинусного формирователя 18 поступает последовательно возрастающий.код угла от О до 2iic , а на вход регистра-счетчика 12 - импульсы из блока 17 сравнения - через блок 19 управления. В результате состояние регистра-счетчика 12 изменяется на каждый раз, когда на обоих входах блока 17 сравнения находятся нулевые коды.

Значения синуса и косинуса на выходах формирователя 18, а следовательно и на входах умножителей 3, 4 непрерывно изменяются. Следовательно, с выходов умножителей 3, 4 на входы интеграторов 1, 2 через линейные ключи 22, 2 будут поступать напряжения

Ux(t)j i-cos , Uy(t) яг Эти напряжения интегрируются в интеграторах 1, 2, усиливаются в усилителях 9, 10 и на их выходах получаются линейно-модулированные синусоидальные и косинусоидальные напряжения. После переполнения регистра-счетчика 12 процесс формирования линейно-модулированных синусоидальных и косинусоидальных напряжений циклически повторяется.

Работа генератора в режиме формиро вания радиально-круговой развертки происходит следующим образом.

На вход блока 19 управления подают соответствующий код операции, в результате чего включаются цепи.управления данным режимом. Линейные ключи 23, 25 замыкаются, а ключи 22, 24 раз 1ыкаются. На вход регистра-счетчика 12 модуля вектора подают код, соответствующий максимальной дальности действия радиолокационной станции (РЛС). На вход блока 19 управления из РЛС подают импульсы синхронизации генератора пилообразного напряжения, а на вход синус-косинусного формирователя 18 - код угла вращения антфнны. В остальном работа генератора в Ътом режиме аналогична режиму формирования вектора.

Возможна также работа генератора в независимом режиме формирования радиально-круговой развертки при подаче импульса приращения угла поворота радиальной развертки на счетный вход регистра-счетчика 13.

Кроме того, возможна работа генератора развертки во всех режимах при подаче на входы начальных координат в полярной системе.

Основным преимуществом предлагаемого изобретения является его мнргофункциональность, что позволяет применять его в самых разнообразных устройствах и системах отображения информации, а именно в графических дисплеях, в устройствах автоматизации производства конструкторской документации, в индикаторах радиолокационных и гидролокационных станций и в АСУ различных назначений. При этом на вход генератора развертки требуется подавать минимальный объем информации, что снижает требуемый объем памяти.

Формула изобретения

Генератор развертки, содержащий интеграторы, умножители и последовательно соединенные регистры координат, цифро-аналоговые преобразователи и операционные усилители, а также внешнее цифровое устройство, подключенное к входам регистров координат, отличающийся тем, что, с целью увеличения количества формируемых типов разверток при одновременном снижеНИИ необходимого объема памяти для хранения входной информации, в него введены регистр-счетчик модуля вектора, регистр-счетчик направления вектора, регистр длины дуги и регистр ориентации, счетчик сравнения, блок сравнения, синус-косинусный формирователь, блок управления, сумматор углов., делитель напряжения, линейные ключи и цифро-аналоговый преобразователь модуля

вектора, причем выходы блока управления подключены к входам регистра-счетчика модуля вектора, счетчика сравнения, регистра-счетчика направления вектора, регистров координат, регистра

длины дуги, регистра ориентации, интеграторов, линейных ключей и к входу одного из операционных усилителей; входы блока управления подключены к выходам блока сравнения, цифро-аналогового преобразователя модуля вектора, делителя напряжения и внешнего цифрового устройства; регистр-счетчикмодуля вектора через цифро-аналоговый преобразователь модуля вектора подключен к входам делителя напряжения и двух умножителей, выходы которых через соответствующие последовательно соединенные линейный ключ и интегратор подключены к входам соответствующих операционных усилителей; входы блока сравнения подключены к выходам счетчика сравнения и регистра длины дуги; входы сумматора углов подключены к выходам регистра-счетчика направления вектора и регистра ориентации, а выход сумматора углов подключен к входу синус-косинусного формирователя, выходы которо го подключены к вторым входам умножителей и одновременно через соответствующие линейные ключи к вторым входам соответствующих интеграторов, при этом входы регистра-счетчика модуля вектора, регистра-счетчика направления вектора, регистра длины дуги и регистра ориентации, а также входы блока управления и синус-косинусного

Г1

формирователя подключены к соответствующим выходам внешнего цифрового устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент Франции 1092111, НКИ 8 01 S 7/00, 1972.

2.Преобразование информации , под ред. Г.М. Петрова, Машиностроение , М,- 1973, с. 350-352.

/