Устройство для воспроизведения тригонометрических функций Советский патент 1978 года по МПК G06G7/22 

чены соответственно к выходам генераторов опорного и управляющего напряжения, На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 временные пиаграм мы. Устройство рля воспроиэведенияотригойометрическкх функций содержит генератор управляющего напряжения 1, блок сравнения 2, Е состав которого входят резисторы 3,4,5 н фильтрующая емкость 6, усилитель разбаланса 7, сумматор 8, управляе мый триггер 9, генератор прямоугольных импульсов Ю, время-импульсный модулятор 11, формирователь импульсов 12, блок ограничения 13, избирательный усилитель 14, выпрямитель 15, блок деления 16, фаз чувйтвительный выпрямитель 17, генератор опорного напряжения 18, Генератор 1О вырабатывает периодическ последовательность импульсов с длительностыо равной Т/2 (фиг. 2,а). Передним фронтом каждого импульса (например, в момент to) запускается время-импул1 ;ный модулятор 11, который вырабатывает импул1зс с длительностью fc 1Д,, пропорциоиальной напряжению Ug на входе времяимпульсного модулятора 11, и перебрасывается в ецяничное состояние управляемый триггер 9. Задним фронтом импульсов с Выхода время-импульсного модулятора 11 запускается |форми:рователь импульсов 12 РырабатыЬаюший импульсы с длительностью 1X11 примерно равной половине периода Т (фиг,2, Ъ), Из. последовательности ики1ул сов с выхода формирователя импульсов 12 с помощью избирательного усилителя 14 выделяется первая гармонич€ ская составля ющая (фиг. 2,4,). ограничения 13 формирует в моменты перехода через нуль крутые фронты прямоугольных импульсов (фиг. 2, о). Задними фронтами этих импулы сов перебрасывается в нулевое состояние управляемый триггер (фиг 2,е). Постоянная составляющая в выходном сигнале управляемого триггера 9, пропорциональна фазовому совигу выходного напряжения относительно положения на временной оси переднего фронта HMnynijcoe с генератора прямоугольных импульсов 10, При больш коэф4иииенте усиления . усилителя раэбала . са 7 напряжен; е разбаланса в установивщемся режиме можно считать равнык) улк в этом случае через резисторы 3,4,5 бло сравнения протекают токи причем, токи Ij и 1ц являкгтся постоянн ми, а ток i.| протекает только во врем действия импульса с /управляемого тригг а (фиг.2,i ), т.о. представляет собой имулы: прямоугольной формы с длительностью ц и амплитудой о/П . Среднее значеиетока Lg равно Ц -За. . .. . случае &U О, (.д f учитывая то получаем , /Т lilHm IsjXJ t « R. -и, R,.UO Длительность ч эквивалентна некоорому фазовому сдвигу выходного синусодального сигнала, который можно опредеить по следуюмтей. формуле: Cf 25tll 2irfb-. Нол 4. HJiyjiEV Ri-Uo / Нн.Ч , (р -nfr Уоп де н йТ xj начальное значение фазы. с и if 2..-. приращение фазы, обусловленное ynpai 1ЯЮЩИМ сигналом. Выходное напряжение Ug сумматора 8, при большом коэффип,иенте усиления усилителя разбаланса 7 определяется выражениемU8( lUynp- K2UQn KaU7) , Kj, К2,, Kij - коэффициенты передачи сумматора по соответствуюишм входам. Настроим коэффициенты передачи сумматора 8, время-импульсного модулятора 11, формирователя импульсов 12 и усилителя 14 таким образом, чтобы их результирующая характеристика преобразования f f(Uof,-, иу„р)соответствовала бы требуемой характеристике преобразования всего устройства, определгРемой выражением (2), В случае нарушения начальной настройки результирующая характеристика преобразования сумматора 8, время-импульсного модулятора 11,- формирова-еля импуль сов 12 и усилителя 14 смешается, что приводит к появлению напряжения разбаланса участию в работе усилителя разбаланса 7. Если, однако,это c ieшeвиe невелико, корректирующее напряжение Uнезначительно по величине и величина Ч сразу же после изменения Uynp принимает значение, близкое к новому установившемуся. На выходе избирательного усилителя 14 формируется синусоидальный сигнал (фиг.2,1-), фазовый сдвиг которого относительно переднего фронта импул11сов генератора прямоугольных импул1зс;ов 1О пропорционален управляющему напряжению, т.е. , sin(), где . Указанный сигнал поступает на сигнальный вход фазочувстЕзительного выпрямителя 17. На управляющий вхоц фазочувстви телЫюго выпрямителя 17 поступает скг от генератора прямоугольных импульсов (фиг.2, а). Положим, что на выхоц фазочувствительного выпрямителя 17 синусо- ицальный сигнал проходит в течение времени действия импульса с выхода генера тора прямоугольных импульсов 10. В это случае постоянную составляюшую, содерж щуюся в выходном сигнале фазочувствительного выпрямителя 17 (фиг.2,ж.) мож но найти по следующей формуле: тм T-fl и„ -sUCiot-ck dtr-H оЗС С учетом выражения (2) и того, что 4 18О , можно получить, что .IS-TJ «пЯ У РВыпрямитель 15 выделяет среднее значе синусоидального напряжения, т.е. ТГ - л TI,s--. Блок деления 16 выполняет операцию де ния на .e. 23t8.c ssec Благодаря введению новых элементов связей между ними повысилась точность и быстродействие устройства. Формула изобретения Устройство для воспроизведения триго метрических функций, содержащее генерат опорного напряжения, блок деления, время-импульсный модулятор, формирователь импульсов, генератор npHMOyro.ibHtox импуль сов и блок сравнения, отличаю шее с я тем, что, с целью увеличения точности и быстродействия, в него введены и: б11рательный усилитель, усилитель разбаланса, выпрямитель, блок ограничения, yпpaвляe u,lй триггер, сумматор, генератор управляющего напряжения и фазочувствительныП выпрямитель, выход которого подключен к первому входу блока деления, второй вход которого через выпрямитель соединен с выходом избирательного усилителя, вход которого через формирователь импульссв подключен к выходу время-импульсного модулятора, запускающий вход которого соединен с выходом генератора прямоугольн)х импульсов, управляющий вход время-импульсного модуллятора подключен к выходу сумматора, РХОДЫ которого соединены соответственно с выходами генератора опорного напряжения, генератора управляющего напряжения и усилителя разбаланса, вход которого подключен к выходу блока сравнения, первый вход которого соединен с выходом управляемого триггера, первый вход которого подключен к генератору прямоугольных импульсов, второй вход управляек ого триггера через блок ограничения подключен к выходу избирательного усилителя, соединенному с сигнальным входом фазочувствительного выпрямителя, второй и третий входы блока сравнения подключены соответственно к выходам генераторов опорного и управляющего напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе; 1.Авторское свидетельство СССР № ЗО9372, кл, G-06 G- 7/22, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР NO 470819, кл. G-Об & 7/22, 1971.

I

ftet.f

0

П

tul

0

QiSBC

В и.

12

ц

/j

t/,

M U Vj

.t

.t

-SSt

-9C