Функциональный частотный преобразователь Советский патент 1978 года по МПК G06G7/26 

входу блока ключей, выход элемента НЕ соединен со входом сброса счетчика и че pea второй элемент задержки подключен к управляющему входу ключа. На фиг. 1 представлена блок-схема предложенного преобразователя; на фиг,2 временные диаграммы его работы. Преобразователь содержит формирователь 1 прямоугольных, импульсов, элемент 2 запрета, генератор 3 импульсов высокой частоты, дифференцирующий элемент 4, элемент 5 задержки, элемент НЕ 6, счетчик 7, блок 8 ключей, регистр Qf генератор 10 нелинейного импульсного напряжения у в состав ко-торого входит цифровой управляемый резистор 11 (в общем случае генератор 10 может содержать несколько цифровых .управляемых разксторов), элемент 12 аадер5 ЖИ8 ютюч 13 и аналоговый запоминающий блок 14, Выход формирователя 1 подключен к зaпpeщaющe v y входу элемента 2 запрета входу дифферен1 йрующ8го элемента 4 и ко входу запуска генератора 1О нелинейного импульсного напряжения. Другой вкод элемента запрета 2 соединен с выходом генератора 3 импульсов высокой частоты, а выход связан со входом счетчика 7, выходы которого подключены через блок 8 ключей к входам регистра 9 Выходы регистра 9 соединены с управляющими входами цифрового управляемого резистора 11, входящег в состав генератора 10 нелинейного импульсного напряжения в качестве элемен та с времязадаюшим параметром. Выход дифференцирующего элемента 4 связан через элемент 5 задержки с управляющим входом блока ключей 8 и через элемент НЕ 6 со входом сброса счетчика 7 и вхо дом элемента 12 задержки. Выход генератораЮ нелинейного импульсного напр жения подключен ко входу ключа 13, управляющий вход которого соединен с иыходом элемента 12 задержки. ЕЗыход клю ча 13 связан со входом аналогового запоминающего блока 14, выход которого является выходом преобразователя. Преобразователь работает следующим образом. На вход формирователя 1 поступает сигнал преобразуемой частоты i (фиг. На выходе формирователя 1 образуется последовательность узких прямоугольных импульсов постоянной длительности {фиг. 2,б)у выбранной в соответствии с временем возврата генератора 1О в исходное состояние. При помоиш элемента 2 запрета на время действия импульсов, сформированных формирователем 1, запрещается прохождение импульсов генерато- ра 3 на вход счетчика 7 (фиг. 2,в), На выходе дифференцирующего элемента 4 образуются узкие импульсы (фиг. 2f), соответствующие передним и задним фронтам выходных импульсов формирователя 1. В моменты времени, соответствующие задним фронтам указанных импульсов счетчик 7 сбрасывается в нулевое состояние выходными импульсами элемента НЕ 6 (фиг. 2,е) и начинает считать импульсы генератора 3, поступающие на его вход (фиг. 2,ж}. По импульсам, соответств тощим передним фронга. выходных импульсов формирователя 1, задержанным элементом задержки 5 (фиг.) через блок ключей S, код,зафиксированный счетчиком 7, пропорциональный истекшеSvsy периоду Т, переписывается в регистр 9, (фиг. 2,з). Пропорционально коду, зафиксированному в регистре 9, устанавливеется величина сопротивления цифрового управляемого резистора 11 (фиг. 2,K)f который является времязадающим резистором генератора 1О, чем задается временной масштаб нелинейного напряжения этого генератора на следующий период по информа1ШИ о величине предьщущего периода. Выходное напряжение генератора Ю начинает изменяться в моменты времени t, О, соответствующие задним фронтам выходных импульсов формирователя 1, и подчиняется закону изменения К f ,1ГоР где и о HI опорное напряженке генератора 1О; постоянный коэф(1)ициент; времязадающее сопротивление генератора 10. Так как сопротивлениеТ л выполнено цифроуправляемым и величина его устанавливается пропорциональной коду в регистре 9, а этот код, в свою очередь, пропорционален периоду Т, то в результате обспечивается зависимость Z3, где 2 - постоянный коэффициент. Поэтому в преобразователе закон изменения напряжения IJp имеет характер функцииiTp UoP (Kit), где К постоянный коэффициент, т.е. скорость изменения нелинейного им пульсного напряжения изменяется пропорционально преобразуемой частоте i (фиг. 2, к). Выходные импульсы элемента НЕ 6, соответствующие по времени моментам t , проходят через элемент задержки 12 и после задержки этим элементом на время t поступают на управляющий вход ключа 13 {фиг. 2,n)s которьн ; под действием их апмыхается. Тем самы нелинейно изменяющееся напря кенке генератора iO в моменты времени 4--t.2, , отсчитываемые от моментов t О, передается ключом 13 кв. аналоговый запоминающий блок 14 (фиг. 2,м),который до следующего замыкания ключа 13 фиксирует значение .напряжения ( 4 Выходное напряжение и tjj 5 преобразователя снимается с аналогового запоми нающего блока 14 в ступенчатой функции (фиг, 2j н). скачкообразно изменяющейся в моменты замыканвя ключа 13 и представляющей собой, в соответствии с последним выражением, нелинейную функцию от преобразуемой частоты i , вид которой определяется непосредственно законом изменения во времени выходного напряжения генератора Ю, что расширяет функциональные возможности преобразователи по сравнению с известным, а получение информации о частоте i через интервалы, времени, не превышаюшие двух периодов входного сигнала, определяет высокое быстродействие преобра зователя„ В предложенном преобразователе совокупность требований по широте функциональных возможностей, быстродействию и точности удовлетворяется лучше, чем в известных функциональных частотных преобразователях, и поэтому на основе предложенного преобразователя, дополненного в необходимых случаях преобразователями различных переменных в частоту, могут быть построены специализированные вычислители, имеюпше улучшеннЕяе показатели по сравнешоо с вычислителями, реализованными на иной основе. Формула изобрете-ння Функциональный частотный преобразователь, содержащий формирователь прямоугольных импульсов, вход которого является входом преобразователя, а выход подключен ко входу дифференцирующего элемента, и последовательно включенные генератор нелинейного импульсного напряЗ5сения, ключ и аналоговый запоминающий блок, выход которого является выходом преобразователя, отличаюшийс я тем, что с целью расширения класса воспроизводимых функций, он содеркит два элемента задержки, элемент НЕ н последовательно включенные генератор иьетульсов высокой частоты, элемент запрета, подсоединенный входом запрета к выходу формирователя прямоугольных импульсов, счетчик, блок ключей и регистр, выходы которого подключены к соответствующим управляющим входам генератора нелинеГ1ного иктульсного напряжения, выход дифференцирующего элемента подключен ко входу элемента НЕ и через первый элемент задержки - к управляющему входу блока ключей, выход элемента НЕ соединен со входом сброса счетчика и через Второй элемент «.задержки подключен к управляющему входу ключа. HcTOMHtiKK информации, принятые во внимание при экспертизе: 1ь Справочник по аналоговой вычислительной технике. Под. ред. Пухова Г.Е, Киев, Техника, 1975, с.184-199. 2. Смолов В. Б. Аналоговые вычислительные машины, М., Высщая школа , 1972, с. 218.