Устройство для формирования напряжений, пропорциональных синусу и косинусу входного сигнала Советский патент 1980 года по МПК G06G7/22 

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к устройствам функционального преобразования по синусным и косинусным зависимостям.5

Известен синусно-косинусный Функциональный преобразователь 1 , содержащий источник опорного напряже.ния, делители частоты, блок управле- , ния, блоки задания несущей частоты, 16 фильтры, блок памяти, преобразователь код-напряжение и выходной фазорасширитель.

Недостатком устройства является пониженная точность формирования 15 сдвинутых по фазе выходных напряжений в случае использования аналоговых фазораспределителей или же сложность конструктивной реализации устройства в случае использования цифровых фазо-20 вых расширителей.

Известно также устройство для формирования синуснокосинусных напряжений f2, содержащее источник опор- 25 ного сигнала, входной регистр, блок управления, линейный преобразователь код-напряжение, инвертор, коммутатор и BHxcijiHbie сумматоры с наборами резисторов.30

Носителем устройства является пониженная точность формирования сдвига фазы выходных напряжений.

Прототипом изобретения является устройство для формирования напряжений, пропорциональных синусу и косинусу входного сигнала 3j , содержащее блок регулируемой задержки,генератор синусоидального напряжения и блок расширителей,подключенный информаци.онным входом к выходу генератора синусоидальцого напряжения и соединенный выходами с выходами устройства; выход генератора синусоидального напряжения через формирователь синхронизирующих импульсов подключен к входу запуска блока регулируемой задержки, выполненного на счетчике,триггере, элементе И и дешифраторе переполнения, причем выход блока регулируемой задержки соединен с управляющими входами блока расширителей, входной информационный вход которого подключен через фазовращатель к выходу генератора .синусоидального напряжения. Недостатками устройства являются, пониженная точность формирования сдвига фазы выходных напряжений и узкий класс решаемых задач (устройство не позволяет одновременно воепроизводить положительные и отрицг -тельные значения синусных и косинусных сигналов).

Целью изобретения является повышение точности, формирования выходных напряжений и расширение класса решат емых залач,

С этой целью в устройство для формирования напряжений, пропорциональных синусу и косинусу В5 эдного сигнала, содержащее блок регулируемой задержки, генератор синусоидального напряжения и блок расширителей, подключенный информационным входом к выходу генератора синусоидального напряжения и соединенный выходами с выходами устройства, дополнительно введены усилители частоты на пять и на четыре, элементы И и кольцевой распределитель , подключенный выходами к первым входам первых четырех элементов И, соединенных вторыми входами с выходом блока регулируемой задержки и подключенных выходами к соответствующим управляющим входам блока расширителей, причем информационный вход кольцевогораспределителя, подкл очеаного установочным входом к выходу пятого элемента И, соединен с выходом делителя частоты на пять, входом запуска регулируемой задержки и первьлм входом пятого элемента И, подключенного вторым входом к синхронизирующему входу генератора синусоидального напряжения и выходу делителя частоты на четыре, вход которого соединен с шиной синхронизирующих импульсов и входом делителя частоты на пять.

CyiiecTBo изобретения поясняется чертежом, на котором изображена блоксхема устройства.

Устройство содержит делитель 1 частоты на пять, выход которого подключен ко входу запуска блока 2 регулируемой задержки, информационному входу кольцевого распределителя 3, выходы которого соединены с первыми входами первых четырех элементов И 4 и к первому входу пятого элемента И 5. Второй вход элемента И 5, подключенного выходом к установочному входу кольцевого распределителя 3, соединен с синхронизирующим входом генератора 6 синусоидального напряжения и выходом делителя 7 частоты на четыре, вход которого подключен к шине синхронизирующих импульсов и входу делителя 1 частоты на пять. Вторые входы элементов И 4 соединены с выходом блока 2 регулируемой

а выходы элементов И 4,

задержки,

подключены к соответствующим управляющим входам блока 8 расширителей, соединенного информационным входом с выходом генератора 6 синусоидального напряжения. Блок 8 расширителей содерлсит четыре расширителя, каждый из которых может быть выполнен аналогично расширителям, входящим в состав блока расширителей устройства - прототипа.

Устройство работает следующим образом.

Внешнее синхронизирующее напряжение с шины синхронизирующих импульсов с частотой F подается на делител 1 и 7, с которых снимаются частоты f F /5 и f- соответственно. Их отношением f /f 1,25 с частотой f запускаЪтся блок 2 регулируемой задержки, а генератор 6 синхронизируется частотой f , От периода к периоду синусоидального напряжения, вырабатываемого генератором 6, выходной импульс с блока 2 будет задерживаться относительно начальной .фазы генератора б на 1/4 периода выходного напряжения этого генератора, а фаза, соответственно на /2 т.е. последовательно, в моменты аремени, соотве тствующие выходным импульсам с блока 2, синусоидальное напряжение, вырабатываемое генератором 6, будет пропорционально синусу, косинусу, минус синусу, минус косинусу входного сигнала. Разделение этих напряжений осуществляется с помощью кольцевого распределителя 3 и четырех элементов И 4, которые коммутируют управляющие входы блока 8 расширителей. Синусоидальное напряжение поступает на информационный вход блока 8 расширителей, в момент прихода импульса на один из расширителей блока 8 происходит запись значения синусоидального напряжения. Установка необходимой фазы происходит с ломощью элемента И 5, на который поступают импульсы с делителей 1 и 7. Один раз в 20 периодов синусоидального напряжения по установочному входу распределителя 3 происходит установка или подтверкщение нужной фазы кольцевого распределителя 3.

В данном устройстве сдвиг осуществляется не с помощью фазовращателя, как в прототипе, а за счет выбора отношения частот на выходах делите лей 1 и 7, которые могут быть реализованы на стандартных цифровых микросхемах, и после сборки не требуют регулировки в отличии от применения аналоговых фазовращателей. Сдвиг фазы между импульсами записи значений синуса и косинуса равен точно , поскольку отношение частот 1,25 в устройстве задается точно ; и может отличаться от этого значения не более чем на 0,01°(расчетное значение) за счет разброса времен задержки элементов И 4,и срабатывания ключей в блоке 8 расширителе Постоянная ошибка, вызванная неточностью привязки генератора б, учитывается путем суммирования входного сигнала И jp некоторой компенсирую щей добавкой. Формула изобретения. Устройство для формирования напряжений/ пропорциональных синусу и косинусу входного сигнала, содержащее блок регулируемой Задержки, генератор синусоидального напряжения и блок расширителей, подключенный информационным входом к -выходу гене ратора синусоидального напряжения и соединенный выходами с выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности формирования выходных напряжений и расширения класса решаемых задач, в устройство дополнительно введены делители частоты на пять и на четыре элементы И и кольцевой распределител подключенный выходами, к первым входам первых четырех элементов И, соединенных вторыми входами с выходом

yflp

I блока регулируемой задержки и подключенных выходами к соответствующим управляющим входам блока расширителей, причем информационный вход кольцевого распределителя, подключенного установочным входом к выходу пятого элемента И, соединен с выходом делителя частоты на пять, входом запуска блока регулируемой задержки и первым входом пятого элемента И, подключенного вторым входом к синхронизирующему входу генератора синусоидального напряжения и выходу делителя частоты на четыре, вход которого соединен с шиной синхронизирующих импульсов- и входом делителя частоты на пять. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 601709, кл.С 06 G 7/26, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР 547967, кл.б 06 G 7/26, 1975. 3.ABTOpicKoe свидетельство СССР 419911, кл.С 06 G 7/-22, 1972(прототип).