Устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов Советский патент 1980 года по МПК G06G7/26 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ ВО ВРЕМЕНИ КОЭФФИЦИЕНТОВ

1

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.

Известно устройство для воспроиз- ведения переменных во времени коэффициентов, содержащее первый счетчик, усилитель-фильтр, выход которого является выходом устройства , два кусочно-линейных аппроксиматора, коммутационные входы которых подключены к соответствующим выходам первого счетчи- ка, информационные входа: являются входом устройства, а выходы подключены .ко входу усилителя-фильтра, инвертор, выход которого подсоединен к управляющему входу первого кусочно-ли- 5 йейного аппроксиматора 1.

К недостаткам такого устройства относятся низкие стабильность и точность работы, обусловленные аналоговым принципом формирования напряжения, изменя-20 ющегося по треугольному закону, и равномерньам расположением узлов аппроксимации заданной функции.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устрой- 25 ство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов, содержащее первый, второй и третий счетчики, усредняющий фильтр, выход которого является выходом устройства, два ку- 30

сочно-линейных аппроксиматора, коммутационные входы которых подключены к соответствующим выходам первого счетчика, информационные входы являются входом устройства, а выходы подсоединены к входу усредняющего фильтра, инвертор, выход которого подключен к управляющему входу первого кусочнолинейного аппроксиматора, генератор прямоугольных импульсов, блок сравнения кодов, блок формирования широтноимпульсного сигнала и блок управления, выход которого подключен к управляющему входу генератора прямоугольных импульсов и входам установки начальных состояний первого, второго и третьего счетчиков. Выход генератора прямоугольных импульсов подключен к счетному входу второго счетчика, разрядные выходы второго и третьего счетчиков, кроме выхода старшего разряда третьего счетчика, подсоединены к входам блока сравнения кодов, выход которого подключен к первому входу блока формирования широтно-импульсного сигнала, выход старшего разряда третьего счетчика - к счетному входу первого счетчика и ко второму входу блока формирования широтно-иютульсного.сигнала, выход старшего разряда

торого счетчика соединен со счетным ходом третьего счетчика, выход блока ормирования широтно-импульсного сигала подключен к управляющему входу торого кусочно-линейного аппроксимаора и к входу инвертора рТ,

Недостатком такого устройства яв- 5 яется пониженная точность работы в связи с равномерным расположением узлов аппроксимации функции изменения во времейи коэффициента..

Цель изобретения - повышение точ- ности работы устройства.

Это достигается тем, что устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов, содержащее первый, второй и третий счетчики, усред- 1$ няювдй фильтр, выход которого является выходом устройства, два кусочно- линейных аппроксиматора, коммутационные входам которых подключены к соответствующим выходам первого счетчика, JQ информационные входы являются входом устройства, а выходы подключены к входу усредняющего фильтра, инверп-ор, выход которого подключен к управляющему входу первого кусочно-линейного -. аппроксиматора, генератор прямоугольных импульсов, блок сравнения кодов, блок формирования широтно-импульсного сигнала, блок управления, выход которого подключен к управляющему входу генератора прямоугольных импульсов и « входам установки начальных состояний riepBoro, второго и третьего счетчиков, выход генератора прямоугольных импульсов подсоединен к счетному входу второго счетчика, разрядные выходы 35 второго и третьего счетчиков, кроме выхода старшего разряда третьего счетчика подключены к входам блока сравнения кодов, выход которого подсоединен к первому входу блока формирования40 иротно-импульсного Сигнала, выход старшего разряда третьего счетчика к счетному входу первого счетчика и ко входу блока формирования широтномпульсного сигнала, выход которого .. подключен к управляющему входу второго кусочно-линейного аппроксиматора и ко входу инвертора, дополнительно содержит дешифратор и управляемый делитель частоты, вход которого подключен к выходу старшего разряда второго счетчика, а выход - к счетному входу третьего счетчика, входы дешифратора подклюены к разрядным выходам первого счетика,; а выходы - к разрядным входам управляемого делителя частоты. 55

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для воспроизведения переменных во времени коэффициентов; на фиг. 2 диаграммы, поясняющие работу устройства,М

Устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов содержит .первый 1 и второй 2 кусочно-линейные аппроксиматоры, усредняющий фильтр 3, первый счетчик 4, второй счетчик 45

5, третий счетчик 6, блок 7 сравнения кодов, блок 8 формирования широтно-импульсного сигнала, генератор 9 прямоугольных импульсов, инвертор 10, дешифратор 11, управляемый делитель 12 частоты и блок 13 управления.

Работает устройство следующим образом.

Последовательно включенные второй счетчик 5, управляекый делитель 12 частоты, третий счетчик 6 и первый счетчик 4 Пересчитывают прямоугольные импульсы с выхода генератора 9 прямоугольных импульсов, причем счетчик 5 п-разрядный, а счетчик 6 - п + 1-разрядный

Блок 7 сравнения кодов сравнивает состояние п разрядов счетчиков 5 и 6 и вырабатывает на выходе единицу, если N NJ, а В случае ) И вырабатывает на выходе нуль, где N и N коды разрядов второго 5 и третьего 6 счетчиков соответственно.

Таким образом, на выходе блока 7 сравнения кодов формируются периодические прямоугольные импульсы с периодом, равным времени пересчета п-разрядного счетчика 5, и с линейно изменяющейся относительной длительностью 9.

Для получения зависимости © (t) в виде треугольников (фиг. 2) необходимо инвертировать прямоугольные импульсы с выхода блока 7 сравнения кодов в моменты, соответствующие вершинам треугольников. Для этого в предложенной устройстве служит блок 8 формирования широтно-импульсного сигнала. Блок формирования широтно-импульсного сигнала работает согласно логическому выражению

б 5

где N4 - код на выходе блока 7 Сравнения кодов;

Ng - код на выходе п + 1-го разряда счетчика 6 М(, - код на выходе блока 8 формирования широтно-импульсного сигнала.

Относительная длихельность прямоугольных импульсов & на выходе блока 8, формирования широтнЬ-импульсного Сигнала изменяется по треугольному закону во времени с периодом, равньм времени заполнения п + 1 разрядив счетчика б. На выходе инвертора 10 относительная длительность прямоугольных импульсов изменяется по закону ®инб 1 9 (фиг. 2) .

Код Мд, с выхода п 4 1-го разряда счетчики 6 (фиг. 2) изменяет состояние счетчика 4 код с выхода которого коммутирует коэффициент передачи кусочно-линейных аппроксиматоров 1 и 2.

Известно, что выходное напряжение усредняющего фильтра при подаче на его вход прямоугольных импульсов пря мо пропорционально произведению ги тлитуды на относительную длительность импульсов. При постоянном входном си нале на выходе фильтра 3 получается сумма напряжений треугольной формы, амплитуда которых выбирается согласно ординатам узлов аппроксимации заданной функции времени f(t), а последовательность их коммутсщии задается кодом с разрядных выходов счетчика 4 Так как амплитуда напряжений тре угольной формы в общем случае прямо пропорциональна входному сигналу UJL., то выходное напряжение фильтра 3 . ® реализуется уьшожение входного сигнала на заданную функцию времени f(t). Для реализации неравномерного расположения узлов аппроксимации в предлагаемом устройстве между выходом старшего разряда счетчика 5 и счетным входом счетчика б включен управля делитель 12 частоты, коэффициент деления которого управляется кодом с выхода дешифратора 11, соединенного с разрядными выходами счетчика 4. Указанное включение позволяет регулировать скорость изменения относительной длительности 9 или 1-9 в зависимости от номера участка аппроксимации. Преимущество предлагаемого устройства по сравнению с прототипом заключается в получении неравномерного расположения узлов аппроксимации по оси времени, при равном с прототипом числе узлов аппроксимации повьшается точность работы устройства. Указанные преимущества особенно очевидны для функций с резко меняющей ся крутизной. Формула изобретения Устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов, содержащее первый, второй и третий счетчики, усредняющий фильтр, выход которого является выходом устройства два кусочно-линейных аппроксиматора, коммутационные входы которых подключены к соответствующим вшодгш первого счет;чика, информационные входы являются зходом устройства, а выходы подключены к входу усредняющего фильтра, инвертор, выход которого подключен к управл5пощему входу первого кусочно-линейного аппроксиматора, генератор прямоугольных импульсов, блок сравнения кодов, блокформирования широтно-импульсного сигнала, блок управления, выход которого подключен к управляющему входу генератора прямоугольных импульсов и входс1м установки начальных состояний первого, второго я третьего счетчиков выход генератора прямоугольных импульсов подключен к счетному входу второго счетчика,разрядные выходы второго и третьего счетчиков, кроме выхода старшего разряда третьего счетчика подключены к входам блока сравнения кодов выход которого подключен к первому входу блока формирования широтно-импульсного сигнала, выход cTajxuero разряда третьего счетчика подключен к счетному входу первого счетчика и ко входу блока формирования широтно-импульсного сигнала,.выход которого подключен к управляющему входу второго кусочно-линейного аппроксиматора и ко входу инвертора, отличающееся тем, что, с целью повьааения точ(сти работы устройства , оно содержит и управляемый делитель частоты, вход которого подключен к выходу старшего разряда второго счетчика, а выход к счетному входу третьего счетчика, входы дешифратора подключены к разрядным выходам первого счетчика, а выходы - к разрядным входам управляемого делителя частоты. Источники информгщии, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 551662, кл. G 06 G t/26, 1977. 2,Авторское свидетельство СССР по заявке № 2514532/18-24, кл. G 06 G Т/26, 1878 (прототип).

783807