Устройство для воспроизведенияКуСОчНО-лиНЕйНыХ фуНКций BPE-МЕНи Советский патент 1981 года по МПК G06G7/26 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ КУСОЧНО-ЛИНЕЙНЫХ ФУНКЦИЙ ВРЕМЕНИ

. . /.;.: .. 1 : . . Изобретение относится к аналогов и аналого-цифровой вычислительной технике. Известно устройство для воспроиз ведения кусочно-линейных функций вр мени содержащее п интеграторов и блок выделейия. экстремальных значений j . Недостатки этого устройства - ни кая точность и значительные аппарат Hbie затраты, так как шсло интеграторов должно соответствовать числу y4aisTKOB воспроизводимой кусочно-хш нейной функции времени. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому, результату к предлагаемому является устройство для воспроизведения кусочно-линейны функций времени, содержащее первый и второй буферные регистры, первый и цйфроаналоговых преобразов тели, цифровые входы которых.соединены с выходами соответствующих бу ферных регистров, входы первого буферного регистра являются цифровыми входами устройства, а его выходы соединены со входами второго буферного регистра, управляющие входы буферных регистров объединены и являются входом синхронизации устройства, сумматор, первый вход которого соединен с выходом второго цифроаналоговогопреобразователя, а выход является выходом устройства, ойёрационный усилитель, выход которого соединен со вторым входом сумматора, а вход через первый и второй входные резисторы соответственно-с выходами первого и второго цйфроаналоговых поеоб разователей, первъй и второй К1тачи, включенные меяоду входом и выходом операционного усилителя, интегрирующий конденсатор, подключенный к общему выводу первого и второго ключей-, третий и четвертый ключи, включенные между входом и выходом операционного усилителя, триггер управления ключами, счетйый вход которого соединен с управляющим входом первого буферно го регистра, прямой выход - с управля ющими входами первого и четвертого ключей, а ииверсньш выход - с управляющими входами второго и третьего ключей, свободньп вывод интегрирующего конденсатора соединен со входом операционного усилителя, дополнительный интегрирующий конденсатор, включенный между общим выводом третьего и четвертого ключей и входом операл;ионного.усилителя 2. Недостатки такого устройства состоят в том, что точность кусочно-ли нейной аппроксимации функции времени ограничена в связи с разбросом значе ний емкостей конденсаторов, которые могут достигать +20%. Вторым источником погрешности является неполный разряд конденсатора, так как разряд до нулевого значе шя происходит за время t - со. Цель изобретения - повьшение точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для воспроизведения кусочно-линейных функцийвремени, содержащее первый и второй буферные регистры, первый и второй цифроаналоговые преобразователи,. цифровые входы которых соединены с выходами соответствующих буферных регистров, входы первого буферного регистра являются цифровыми входами устройства, а его выходы соединены со входами второго буферного регистра, управляющие входы буферных регистров объединены и являются входом синхронизации устройства, сумматор первый вход которого соединен с выходом второго цифроаналогового преобразователя, а выход является вы ходом устройства, операционный усил тель, выход которого соединен со вт рым входом сумматора, а вход через первый и второй входные резисторы соответственно-с выходами первого и второго цифроаналоговых преобразова телей, первый и второй ключи, включенные между входом и выходом опера ционного усилителя, интегрирздощий конденсатор, подключенньш к общему выводу первого и второго ключей, тр тий и четвертьм ключи, включенные между входом и выходом операционног усилителя, триггер управления ключа ми, счетный вход которого соединен с управляющим входом первого буферн О регистра, прямой выход - с упраляющими входами первого и четвертоо ключей, а инверсньй выход - с упр ляющими входами второго и третьего лючей, свободный вывод интегрируюего конденсатора соединен с общим ыводом третьего и четвертого ключей. На чертеже приведена блок-схема стройства. Устройство содержит первый и втоой буферные регистры 1 и 2, первый второй цифроаналоговые преобразователи 3 и 4, первый и вторые входные езисторы 5 и 6, интегрирующий коненсатор 7, первый, второй, третий и четвертый ключи 8-11. операционный усилитель 12, тряггер 13 управлершя лючдми, сумматор 14. Устройство для воспроизввдения кусочно-линейных функций времени работает следующим образом. В исходном состоянии регистры 1 и 2 установлены в нулевое состояние. На выходах цифроаналоговых преобразователей 3 и 4 и на выходе усилителя 12 напряжение равно нулю. Два ключа 8,и 11 или 9 и 10 замкнуты-. Для определенности примем, что были замкнуты ключи 8 и I1. При поступлении на вход регистра 1 кода первой ординаты и подаче синхроимпульса на . вход синхронизации устройства в регистр 2 переписывается состояние ре- гистра 1 (т. е. нуль), а в регистр 1 записывается код цервой ординаты. Это приводит к появлению напряжения, пропорционального коду rfa выходе цифроаналогового преобразователя 3. На выходе цифро,аналогового преобразователя 4 напряжение в этом момент равно нулю. К усилителю 12 конденсатор 7 подключается через- ключи 8 и 11. Напряжение с выходов цифроаналоговых преобразователей 3 и 4 через резисторы 5 и 6 поступают на вход усилителя 12. Следующим синхроимпульсом опрокидывается триггер 13,. содержимое регистра 1 переписывается в регистр 2, а в регистр I заносится код второй ординаты. После опрокидьшания триггера полярность подключения конденсатора 7, который зарядился к концу интервала аппроксимации до напрягжения, равного первой ординате, изменяется на противоположную с помощью ключей 9 и 10. К JCOHцу интервала аппроксимации конденсатор 7 перезарядится до напряжения. равного второй ординате, минус скачок напряжения, вызванный сменой полярности подключения конденсатора 7. На выходе усилителя 12 изменение полярности подключения конденсатора 7 проявляется в виде скачка напряжения, равного удвоенному значению . первой ординаты. Поскольку после окончания первого такта код первой ординаты переписывается во второй регистр 2, а напряжение с выхода второго цифроаналогового преобразо- вателя 4 при этом равно инвертирован ному значению напряжения с выхода первого цифроаналогового преобразо-вателя 3 на первом такте, то для ком пенсации скачка напряжения на выходе усилителя 12 достаточно выбрать коэффициент первого входа сумматора 14 равным двум. Таким образом, формирование кусоч но-линейной функции времени происходит с помощью перезаряда конденсатора 7 и тем самым исключается необходимость разряда конденсатора до нулевого значения и связанная с непол.ным разрядом погрешность, имеющая ме то в прототипе. Формула изобретения Устройство для воспроизведения кусочно-линейных функций времени, содержащее первый и второй буферные регистры, первый и второй цифроана-i логовые преобразователи, цифровые входы которых соединены с выходами соответствующих буферных регистров, входы первого буферного регистра яв- ляются цифровыми входами устройства, а его выходы соединены со входами второго буферного регистра, управляющие входы буферных регистров объединены и являются входом синхронизации устройства, сумматор, первый вход которого соединен с выходом второго цифроаналогового преобразователя, а выход является выходом устройства, операционный усилитель, выход которого соединен со вторым входом сумматора, а вход через первый и второй входные резисторы соответственно с выходами первого и второго циф- роаналоговых преобразователей первый и второй ключи, включенньй между входом и выходом операционного усилителя, интегрирующий конденсатор, подключенный к общему выводу первого и второго ключей, третий и четвертый ключи, включенные между входом и выходом операционного усилителя, триггер управления ключами, счетньп вход которого соединен с управляющим входом первого буферного регистра, прямой выход - с управляющими входами первого и- четвертого ключей, а инверсный выход - с управляющими входами второго и третьего ключей, о т л и чающеес я тем, что, с целью повышения точности, свободный вывод интегрирующего конденсатора соединен с общим выводом третьего и четвертого ключей. Источники ифнормации, принятые во внимание при экспертизе 1. Урмаев А.С. Основы моделироваия на АВМ. М,, Наука, 1978,с. 160,. ис. 8.12. 2. Авторское свидетельство СССР о заявке № 2567895/24, кл. G06 G7/26, 1978 (прототип).