Функциональный генератор сигналов Советский патент 1980 года по МПК G06G7/26 

54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах контроля, информационных системах. Известен функциональный генератор напряжения ступенчатой формы, содержащий преобразователь код-напр жение, К.ШОЧ, .задающий генератор, бл управления, дешифратор 1. Недостатком устройства является ступенчатая форма выходного сигнала Наиболее близким техническим реш нием является функциональный генератор сигналов, содержащий блок управления, генератор опорной частоты, преобразователь код-частота, сумматор-вычислитель, преобразователь код-напряжение, интегратор, дешифратор точек перегиба, причем выход генератора опорной частоты соединен с сигнальным входом преоб разователя код-частота, выход котор го подк.гаочен к счетному входу сумма тор а-вычитат ел я, выходом подключенным к первому входу дешифратора точек перегиба, а выход преобразова теля код-напряжение подключен к сиг нгьпьному входу интегратора 2 . Однако данное устройство характеризуется недостаточной точностью воспроизведения сигнала. Цель изобретения - повышение точности воспроизведения сигнала. Поставленная цель достигается тем, что в функциональный генератор сигналов, содержащий 6.ПОК управления, генератор опорной частоты, преобразователь код-частота,.сумматор-вычитатель, преобразователь код-напряжение, интегратор, дешифратор точек перегиба, причем выход генератора опорной частоты соеди1 ен с сигнальным входом преобразователя код-частота, выход которого подключен к счетному входу сумма,тора-вычитателя, выходом подключенным к первому входу дешифратоРа точек перегиба, а выход преобразователя код-напряжение подключен к сигнальному входу интегратора, введены квантователь, состоящий из соединенных последовательно преобразователя код-частота и ключа, коммутатор, к.точ кода смещения, выход которого соединен с информационным входом сумматора-вычитателя, выход которого через ключ квантователя соединен входом преобразователя код-напряжение квантователя, причем выход генератора опорной частоты соединен с сигнальным входом преобразователя код-частота.квантователя, выход коммутатора подключен к управляющему входу интегратора, выход дешифратора точек перегиба подключен ко .входу блока управления, выходы которого подключены ко входу преобразователя код-частота, управляющему входу сумматора-вычитателя, к первому и второму входам ключа кода смещения, ко входу дешифратора точек перегиба, входу преобразователя код-частота квантователя и входу коммутатора.

На чертеже изображена схема устройства.

Схема устройства содержит блок 1 управления, генератор 2 опорной частоты, преобразователь 3 код-частота, сумматор-вычитатель 4, дешифратор 5 точек перегиба, преобразователь 6 код-напряжение, интегратор 7, квантователь 8, преобразователь 9 код-частота квантователя, ключ 10 квантователя, коммутатор 11 интегратора и ключ 12 кода смещения.

Генератор работает следующим образом.

Информация из цифровой вычислительной машины, Поступающая на блок 1 управления, определяет вид воспроизводимой функции. Все функции аппроксимируются ломаной кривой с требуемой точностью. Генератор 2 опорной частоты своим выходом связан с сигнальными входами преобразователей 3 и 9 код-частота, где подаваемая частота преобразуется в соответствии с кодами, подаваемыми . на информационные входы этих преобразователей,

В моменты времени, определяемые началом каждого .отрезка аппроксимирумой ломаной дешифратором 5 точек перегиба, из блока 1 управления в дешифратор 5 подается и запоминается значение кода смены параметров линейного участка, В эти же моменты времени из блока 1 управления через ключ- 12 кода смещения на суммирующий вход сумматора-вычитателя 4 подается значение кода напряжения смещения i Е, а на информационные входы преобразователей 3 и 9 код-частота и на вход коммутатора 11 интегрирующей цепи .коды, определяющие частоту счета импульсов, подаваемых с выхода преобразователя 3 код-частота на счетный вход сумматора-вычитателя 4; период Т квантования передачи информации из сумматора-вычитателя 4 на вход преобразователя б код-напряженце через ключ 10 квантователя; постоянную времени f интегратора 7 (управление постоянной времени Т осуществляется через коммутатор 11)

Частота счета f, подаваемая на счетный вход сумматора-вычитателя 4, определяется из соотношения dM

dt

Й2

где

крутизна линейного участdt

ка аппроксимируемой функции;

д - цена младшего разряда

преобразователя б код-напряжение, В,

При формировании любого линейного участка параметры ± Е (величина кода напряжения смещения со ,ком), f (частота импульсов на входе сумматора-вычитателя 4), Т (период временного квантования передачи информации из сумматора-вычитателя 4 в преобразователь 6 код-напряжение), т (постоянная времени интегрирующей цепи) определяются блоком 1 управления путем подачи соответствующих кодов на сумматор-вычитатель 4, преобразователи 3 и 9 кодчастота, коммутатор 11 интегратора и должны удовлетворять следующим соотношением

.|sE|x.(,)-T,iK /2;

или

Щ(

-Ti

-i-e

Первый сомножитель в условиях (2), (3) обозначает алгебраическую сумму

кодов напряжения смещения, поданых на сумматор-вычитатель 4 в начале каждого линейного участка воспроизводимой функции.

Левая часть равенства (2) представляет собой приращение Л. сигнала на выходе интегратора 7 за

период Т при подаче на нее напряжения смещения/ равного IHE Uл-, а правая часть приращение д, сигнала, подаваемого в конце каждого периода

Т квантования с выхода преобразователя б код-напряжение на сигнальный вход интегратора 7,

Таким образом, в течение формирования линейного участка воспроизвоДИМОЙ функциИоВ начале каждого периода Т устанавливается постоянное напряжение смещения между сигнальным входом и выходом интегратора 7, равное SE 1.Л.

При Is Е I Д 2 и в каждом периоде Т временного квантования интегрирование происходит на начальном участке экспоненты, что обеспечивает высокую линейность формируемых участков и точность воспроизведения функции. .

При совпадении кода в сумматоревычитателе 4 с кодом смены параметров, записанным в дешифраторе 5 точек перегиба, что свидетельствует об

. окончании формирования линейного участка, дешифратор 5 выдаст сигнал смены параметров в блок 1 управления Значение кодов и сигналов, выдаваемы блоком 1 управления на преобразовате ли 3 и 9 код-частота, ключ 12 кода напряжения смещения, сумматор-вычита тель 4, дешифратор 5 и коммутатор 11 изменяются, и начинается процесс воспроизведения очередного линейного участка функции. Формула изобретения Функциональный генератор сигналов содержащий блок управления, генератор опорной частоты, преобразователь код-частота, сумматор-вычитатель, преобразователь код-напряжение, интегратор, дешифратор точек перегиба, причем выкод генератора опорной частоты соединен с сигнальным входом преобразователя код-частота, выход которого подключен -к счетному входу сумматора-вычитателя, выходом подключенным к первому входу дешифратора точек перегиба, а выход преобразователя код-напряжение подключен к сигнальному входу интегратора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности воспроиз.aaUBfl ведения сигнала, в него введены квантователь, состоящий из соединенных последовательно преобразователя, код-частота и ключа, коммутатор, ключ кода смещения, выход которого соединен с информационным входом сумматора-вычитателя, выход которого через ключ квантователя соединен со входом преобразователя код-напряжение квантователя, причем выход генератора опорной частоты соединен с сигнальным входом преобразователя код-частота квантователя, выход коммутатора подключен к управляющему входу интегратора, выход дешифратора точек перегиба подключен ко входу блока управления, выходы которого подключены ко входу преобразователя код-частота, управляющему входу сумматора-ВЕЛЧитателя, к первому и второму входам ключа кода смещения, ко входу дешифратора точек перегиба, входу преобразователя код-частота квантователя и входу коммутатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. 1.Авторское свидетельство СССР № 379975, кл. Н 03 К 4/02, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 247634, кл. G 06 G 7/26,18.03.78 (прототип).