Устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов Советский патент 1979 года по МПК G06G7/26 

1

Изобретение относится к области аналоговой вычисл ительной техники.

Известно устройство для воспроизведения функций, содержащее операционный усилитель-фильтр, вход которого через первую и вторую группы резисторов и потенциометрических делителей подключен к вы.ходам соответствующих ключей, счетчик импульсов, выходы которого подсоединены к соответствующим входам первого и второго дешифраторов 1.

Его недостатками являются пониженная точность, обусловленная равномерным расположением узлов аппроксимации заданной функции, и необходимость применения дополнительного мнол ительного устройства для получения функциональной зависимости коэффициента.

Наиболее близким техническим решением является устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов, содержащее счетчик, широтно-импульсный модулятор, первый и второй кусочнолинейные аппроксиматоры, коммутационные входы которых подключены к соответствующим выходам счетчика, а выходы - ко входу усилителя-фильтра, выход усилителя-фильтра является выходом устройства, информационный вход первого и информационный вход второго кусочно-линейных аппроксиматоров являются входом устройства, генератор треугольных функций времени, выход синхронизирующих импульсов которого подключен ко входу счетчика, инвертор, подсоединенный входом к выходу широтно-импульсного модулятора, вход которого подключен к основному выходу генератора треугольных функций времени, управляюни1Й вход первого кусочно-линейного аппроксиматора подключен к выходу широтно-импульсного модулятора, а управляющий вход второго кусочнолинейного аппроксиматора подключен к выходу инвертора 2.

Недостатком такого устройства является пониженная точность из-за равномерного расположения узлов аппроксимации.

Цель изобретения - повышение точности работы устройства.

Это достигается тем, что в устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов вводятся: блок коммутации, блок масштабных коэффициентов и дешифратор, входы которого подключены к выходам счетчика, а выходы - ко входам блока коммутации, выходы которого подключены ко входам блока масштабных коэффициентов, выход блока масштабных коэффициентов подключен к управляющем) входу генератора тре:угольных функций времени.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы, ноясняющне его работу.

Устройство содержит нервый и второй кусочно-линейные аппроксиматоры 1 и 2, усилитель-фильтр 3, генератор 4 треугольных функций времен-и, счетчик 5, дешифратор 6, широтно-импульсный модулятор 7, инвертор 8, блок 9 коммутации, блок 10 масштабных коэффициентов.

У-стройство работает следующим образом.

Относительная длительность прямоугольных импульсов на выходе тпиротноимпульсного модулятора 79 изменяется по треугольному закону во времени. На выходе инвертора 8 относительная длительность прямоугольных импульсов изменяется по закону 9,.

Синхронизирующие импульсы генератора 4 треугольных функций времени, совпадающие с вершинами треугольников, изменяют состояние счетчика 5, код с выхода которого коммутирует коэффициенты передачи кусочно-линейных аппроксиматоров 1 и 2.

Известно, что выходное напряжение усредняющего фильтра при подаче на его вход прямоугольных импульсов прямо пропорционально произведению амплитуды на относительную длительность импульсов. Предположим, что входной сигнал (7вх не изменяется. Тогда на выходе усилителяфильтра 3 получается сумма напряжений треугольной формы, амплитуда которых выбирается из условий аппроксимации заданной функции времени f(i), а последовательность их коммутации задается кодом с выходов счетчика 5.

Так как амплитуда напряжений треугольной формы прямо пропорциональна входному сигналу L/BX, то выходпое напряжение усилителя-фильтра 3

вых - Bxf (),

т. е. реализуется умножение входного сигнала на заданную функцию времени /(:/)

Для создания неравномерного расположения узлов аппроксимации к управляющему входу генератора 4 треугольных функций времени подключен выход блока 10 масщтабных коэффициентов, который коммутируется блоком 9 коммутации, управляемым дещифратором 6, подключенным к счетчику 5. Выбирая величины масштабных коэффициентов при настройке устройства на воспроизведепие заданиой функции времени, можно задавать скорость изменения выходного напряжения

генератора 4 трругол1)ных функций времени на каждом участке аппроксимации функции времени. Это позволяет обеспечить неравномерное расположение злов аппроксимации функции времени.

Нреимущества предлагаемого устройства по сравнению с прототипом заключаются в получении неравномерного расположения узлов аппроксимации функции по оси времени, что позволяет при равном с прототипом числе уз.тов аппроксимации повысить точность работы устройства.

Указанные преимущества особенно очевидны для функций с резко меняющейся крутизной, а также в случаях задания функции в табличной форме.

Формула изобретения

Устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов, содержащее счетчик, щиротно-импульсный модулятор, первый и второй кусочно-линейные аппроксиматоры, коммутационные входы которых подключены к соответству;ощим выходам счетчика, а выходы - ко входу усилителя-фильтра, выход )-силителя-фильтра является выходом устройства, информационные входы первого и второго кусочно-линейных аппроксиматоров являются входом устройства, генератор треугольпых функций времени, выход синхронизирующих импульсов которого подключен ко входу счетчика, инвертор, подсоединенный входом к выходу щиротно-нмпульсного модулятора, вход которого подключен к основному выходу генератора треугольных функций времени, управляющий вход первого кусочно-линейного аппроксиматора подключен к выходу широтно-импульсного модулятора, а управляющий вход второго кусочно-линейного аппроксиматора подключен к выходу инвертора, отличающийся тем, что, с целью повытпения точности работы устройства, оно содержит блок коммутации, блок масщтабных коэффициентов и дешифратор, входы которого подключены к выходам счетчика, выходы дешифратора подключены ко входам блока коммутации, выходы которого подключены ко входам блока масщтабпых коэффициентов, выход блока масштабных коэффициентов подключен к управляющему входу генератора треугольных функций времени. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Гинзбург С. А., Лю.барский Ю. Я. Функциональные преобразователи с аналого-цифровым представлением информации. М., «Энергия, 1973, с. 44.

2.Авторское свидетельство СССР № 551662, кл. G 06G 7/26, 1977.

SunS,

LiJJU

%.,x ft/W|

..