Устройство для генерирования функций Советский патент 1980 года по МПК G06G7/26 

(54) УСТГОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ФУНКЦИЙ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых и гибридных вычислительных машинах и комплексах, а также в системах автоматического управления и контроля, в системах передачи и обработки йнформавди. Известен функциональный генератор напряжения ступенчатой формы, содержащий задающий генератор импульсов и реверсивный счетчик.схеМу формирования напряжения ступе.нчат формы, делитель частоты, дещифратор, триггер линечный инвертор, две схемы совпадения и сумматор 1 . , . Недостатками устройства Я1зляются сложность его схемы и ограниче шый класс реализуемых функций. Наиболее близким к предлагаемому. является устройство для генерирования функций, содержащее блок настройки, блок управляющего напряжения, выход которого через иоетедовательно соединенные согласующий резнетор я первый разделительный конденсатор соеданен с выходом источника напряжения возбуЖ Дания, и операционный усилитель, ко входу которого подключён. первые зажимы входных конденсаторов. Кроме того, оно содержит разделительные конденсаторы, формирующие пьезотрансформаторы, компенсирующий пьезотрансформатор и пьезотраисформатор начальных условий, вход которого через второй разделительный конденсатор подключен к выходу источника напряжения возбуждения, к которому через третий разделительный конденсатор подключен вход компенсирующего пьезотрансформатора; входы формирующих пьезотрансформаторов соединены с общей точкой согласующего резистора и первого разделительного конденсатора, выходы всех пьезотрансформдторов соедн со входом операционного усилителя через соответствующие входные конденсаторы и с выходом блока настройки - через соответствующие разделительные резисторы; экранирующие, электроды всех пьезотрансформаторов соединены с щиной нулевого потенциала 2. Недостатком устройства является огра1шченный класс воспроизводимых функтдай. Цель изобретения - расщнрение класса ВОСПРОИЗВОДИМЫХ функций. Для яостиженйя пбставленной цели устройство для генерирования функций, содержащее генератор импульсов, сумматор, выход которого является выходом устройства, две группы пьезотрансформаторов и пьезотрансформатор постоянной составляющей, входы всех пьезотрансформаторов соединены с выходом блока управления и с соответствующими шинами напряжения поляризации,. экранирующие электрод пьезотрансформаторов соединены с шиной нуле вого потенциала, дополнительно содержит делитель частоты, формирующие усилители и генераторы треугольного напряжения, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, третий вход которого соединен с выходом первого формирующего усилители, а четвертый вход - с выходом блока управления, вход первого формирующего усилителя соединен с выходом пьезотрансформатора постоянной составляющей, вход второго формирующего усилителя соединен с выхода ми пьезотрансформаторов первой группы, а вход третьего формирующего усилителя - с вы ходами пьезотрансформаторов второй группы, выход генератора импульсов соединен с первым входом блока управления и со входом делител частоты, выход которого соединен со вторым входом блока управления и с первыми входами генераторов треугольных напряжений, вторые входы которых соединены соответственно с выходами второго и третьего формирующих усилителей. На чертежеприведена схема устройства. Устройство для генерирования функций содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, блок 3 управления, пьезотрансформатор (ПТ) 4 постоянной составляющей, первую группу пьезотрансформаторов 5, вторую групп , пьезотрансформаторов 6. Кроме этого устройство содержит формирующие усилители 7-9 и генераторы Ю и 11 треугольных напряжений, выходы которых соединены со входами Сумматора 12. Клемма 13 является выходом устройства. Каждый пьезотрансформатор 4-6 содержит секции 14 возбуждения,генераторные Секции 15, разделенные экранизирующими электродами 16, соединенными с цганой нулевого потенциала, а также входные электроды 17 и выходные - 18. Шины 19 напряжения поляризации служат для приложения управляющего напряжения, изменяющего уровень и направление поляризации секций 14 возбужден Уровень и направление поляризации генераторных секций ПТ 15 устанавдивается в процессе их изготовления. В устройстве применены широкополосные пьезотрансформаторы. . Генераторы треугольных напряжений ГО и 11 построены на основе ПТ, импульсами дения для Которых служат импульсы, поступающие с выходов первой и второй групп ПТ 5 и 6 через формирующие усилители 8 и 9. Коэффициенты передачи генераторов треугольных напряжений 10 и 11 постоянны и равны между собой, поэтому амплитудные значения треугольных напряжений определяются амплитудой импульсов возбуждергия, то есть величинами коэффициентов передачи ПТ первой и второй групп. Блок 3 управления предназначен для последовательного опроса ПТ в каждой из групп, а также для управления режимом работы сумматора 12.. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии выход генератора 1 импульсов через блок 3 управления подключен ко входу первого ПТ 5 первой группы. Так как выход этого ПТ через формирующий усилитель 8 подключен ко входу генератора Ю треугольных напряжений , то после включения генератора 1 импульсов в генераторе Ю треугольных напряжений начинается формирование переднего фронта треугольной функции. Формирование переднего фронта заканчивается после поступления импульса с выхода делителя 2 частоты. При поступлении этого же импульса на блок 3 управления к выходу генератора 1 импульсов подключается также вход первого ПТ 6 второй 1руппы. Так как выход этого ПТ через формирую1иий усилитель 9подсоединен ко входу генератора 11 треугольных напряжений, то в генераторе 11 начинается формирование переднего фронта треугольного напряжения, в то время как од ювременно с этим в генераторе 10 треугольного напряжения начинается формирование заднего фронта. ПТ 4 задания постоянной составляющей работает непрерывно начиная с момента включения генератора 1 импульсов. Следующий импульс, появляющийся на выходе делителя 2 частоты, означает конец формирования треугольного напряжения генератором 10 треугольных напряжений и блок управления подключает к выходу генератора 1 импульсов вход следующего ПТ 5 первой группы, в то время как в генераторе 11 треугольных напряжений заканчивается формирование переднего и начинается формирование заднего фронта треугольного напряжения. Таким образом, каждый раз после окончания формирования треугольного напряжения в одном из генераторов треугольных напряжений блок 3 управления производит подключение следующего ПТ соответствующей группы. В сзт«маторе 12 проис- . ходит сложение треугольных напряжений и постоянной составляющей, в результате чего на его выходе формируется функция, аппроксимирующая заданную. На четвертый вход сум- . матора 12 поступают сигналы от блока 3 управления , в результате чего в определенные 5767 моменты времени сигнал на выходе сумматора 12 может отсутствовать, что позволяет генерировать функ1(ии, содержащие разрывы. Вид воспроизводимой функции в предлагаемом генераторе задается коэффициентами передачи ПТ 5 и 6 и ПТ 4, KOTOpbie представляют собой ординаты функции в граничных точка5с участко аппроксимации в определенном масштабе. Поэтому, в отличие от известного устройства, подготовка функции к воспроизведению не требует специальных вычислений, кроме учета масштабных коэффициентов. Принцип воспроизведения знакопеременных функодй в предлагаемом генераторе основан на том, что в ПТ имеется возможность изменения не только уровня, но и направлейия поляризации, что . позволяет по; учать на выходах ,ПТ как полож тельные, так и отрицательные импульсы при наличии однополярных импульсов возбуждения ш входах. Преимуществом предложенного устройства является расширение класса воспроизводимых функций. Формула из обретен ия Устройство для генерирования функций, содержащее генератор импульсов, сумматор, выход которого является выходом устройства, две группы пьезотрансформаторов И пьезо - , трансформатор постоянной составляющей, вход всех пьезотрансформаторов соеди1гены с выход блока управлетгя и с соответствующими шипами напряжения поляризации, экранирующие электроды пьезотрансформаторов соединены с шиной нулевого потенциала, о т л к ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций, оно содержит делитель частоты, формирующие усилители и генераторы треугольного напряжения, выходы которых соединены соответственно с первым и BTOpbiM входами сумматора, третий вход которого соединен с выходом первого формирующего усилителя, а четвертый вход - с выходом блока управленияЛвход первого формирующего усилителя Соединен с выходом пьезотрансформатора постоянной составляющей, вход второго формирующего усилителя соединен с выходами пьезотрансформаторов первой группы, а вход третьего формирующего усилителя - с выходами пьезотрансформаторов второй группы, выход генератора импульсов соединен с первым входом блока управления . и со входом делителя частоты, выход которого соединен со вторым входом блока управления и с первыми входами renepaTOJpoB треугольных напряжений, вторые входы которых Соединены соответственно с выходами второго и третьего формирующих усилителей. Источники информации, принятые йо внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 331405, кл. G Об G 7/26, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР N 5373Э5, кл. G 06 G 7/26, 1975 (прототип).

:

.

V-V - - /. V

/