Генератор функций Советский патент 1979 года по МПК G06G7/28 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике. Известны генератор функций, содержащие интеграторы, инверторы, потеишю- метры, принцип работы которых заключается в формировании функций, пуг&л реш НИИ определенных вспомогательных ди ьферешшальных уравнений l. Недостатком этих генераторов является их относительная сложность. Наиболее близким техническим решением является генератор функций, соде1 жащий последовательно соединенные источник зарядного напряжения, ограничительный резистор и ключ, к выходу кото рого через разделительные диоды подключены первые вьюоды h формирующих элементов, каждый из которых реализован на параллельно соединенных разрядном резисторе и времязадаюшем конденсаторе, вторые выводы формирующих элементов соединены с шиной нулевого потенциала, звезду из развязывающих резисторов, подключенную входами к пер вым выводам формирующих элементов, а узлом, являющимся выходом генератора, через сумк нрующий. резистор - к шине потенциала 2.. Генерируемая функция в таком генераторе формируется суммированием экспоненциально затухающих во времени напряжений фо| лирук щнх эл«1лентов, причем для того, чтобы уменьшить взаимное влияние формирующих элет сентов друг на друга приходится выбирать сопротивления развязывающих резисторов больщой величины. Суммарное напряжение получается относительно небольшим, так как развязьшающие резисторы образуют с суммирующим резистором делители напряжения, а взаимное влияние формирующих элементов полностью не исключаются, что увеличивает погрешность аппроксимации генер1фуемой функЦелью изобретения является повышение точности и сокращение времени подготовки генератора к формированию аяданной функции. Это достигается тем, что генератор функций, содержащий последовательно соединенные источник зарядного напряжени;я, ограничительный резистор, ключ и 1 формирующих элементов, каждый иэ которых вьшолнен на параллельно соединенных разрядном резисторе и времязадающем конденсаторе, свободный вьгоод источника зарядного напр1гжения соединен со свободным выводом П-го формирук шего элемента и является первым выходом генератора, общий вьшод ключа и первого формирующего элемента является вторым выходом генератора, управляющи вход ключа является входом запуска генератора, дополнительно содержит в каждом формирующем элементе шунтирующий стабилитрон, подключенный параллельно вpQv язaдaющeмy конденсатору. На чертеже приведена схема генерато ра функций. Генератор содержит, источник 1 заряд ного напряжения, ограничительный резис тор 2, ключ 3, П формирующих элементо - 4h , разрядные резисторы 5-1 П , времязадающие конденсаторы в-Д - 6-h и шунтирующие стабилитроны - 7 -П. Генератор работает следующим образом . . С приходом сигнала запуска на управ ;г1яющий вход ключа 3 он замьшается и начинается процесс заряда конденсаторов П , формирующих элементов 4-Птоком, текущим от источника 1 зарядного напряжения через ограничитель ный резистор 2. Как только напряжение на каком- либо конденсаторе (например, ) достигнет напряжения стабилизации параллельно ему включенного щунтирующего стабилитрона 7-1, последний открывается и ток, заряжающий остальные конденсаторы 6-2 - 6-ti, течет че рез стабилитрон 7-1, имеющий малое динамическое сопротивление, а не через разрядный резистор 5-1 этого формирук .щего элемента, что резко увеличивает скорость заряда и уменьшает время подготовки генератора. Установившиеся напряжения на конден саторах 6-1 - Л равны напряженщгм стабилизации соответствующих стабилитронов 7-1 - 7- И , Генерирование функции начинается с момента размьта1шя ключа 3. При этом начинается разряд конденсаторов 6-1 6 И , стабилитроны 7-1 - 7- h закрываются и разрядный ток каждого из конденсаторов 6- 1 течет через свой резистор 5-i . Сумма напряжений всех формирующих элементов образует генерируемую функцию. Для обеспечения работоспособности предлагаемого генератора функций необходимо выбирать величину сопротивления разрядного резистора 5-1 - 5- h так, чтобы падение напряжения на нем в установившемся состоянии было не меньше напряжения стабилизации соответствующего шунтирующего стабилитрона 7-1 7-П. Начальные значения экспоненциально затухающих напряжений, из которых формируется воспроизводимая генератором функция, могут задаваться произвольно установкой шунтирующего стабилитрона 7-1 - 7- П с соответствующим напряжением стабилизации. Поскольку выходное напряжение предлагаемого генератора образуется суммированием падений напряженки на формирующих элементах 5-1 - 5 П без ослабления и формирующие элементы не оказывают влияние друг на друга, точность аппроксимации функций повышается по сравнению с прототипом. Формирование заряда времязадающих конденсаторов 6 t1 через открывающиеся шунтирующие стабилитроны 7-1 - 7- М существенно уменьшает время подготовки генератора к формированию функции. Формула изобретения Генератор функций, содержащий последовательно соединенные источник зарядного напряжения, офакичительный резистор, ключ и П формирующих элементов, каждый из которых вьтолнен на параллельно соединенных разрядном резисторе и времязадающем конденсаторе, свободный вьтод источника зарядного напряжения соединен со свободным выводом Ц -го формирующего элй 1ента и является первь1М выходом генератора, общий вьшод ключа и первого формирующего элемента является вторым выходом генератора, управляющий вход ключа является входом запуска генератора, отличающиЙс я тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени подготовки генератора к формированию заданной функции, он содержит в каждом формируюшем элементе шунтирующий стабилитрон, подключенный параллельно времязалающему конденсатору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Корн Г., Корн Т. Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычислительные машины, М., Мир, 1967, т. 1,с.72, рис, 2.9.

2. Попов Н. Р. и др. Быстропейству ющий преобразователь частота-напряжение постоянного тока. Вестник Харьковского политехнического института, Ns 85, с. 94, изд-во ХГУ, 1974.