Устройство для воспроизведенияпЕРЕМЕННыХ BO ВРЕМЕНи КОэффициЕНТОВ Советский патент 1981 года по МПК G06G7/26 

треугольных функций времени и широтноимпульсного модулятора, а также пониженное быстродействие, обусловленное времяимпульсным управлением кусочно-линейными аппроксиматорами.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройств для воспроизведения переменных во времени коэффициентов, содержащее первый, второй и третий счетчики, усилительфильтр, выход которого является выходом устройства, два кусочно- линейных аппроксиматора, коммутационные входы которых подключены к соответствующим разрядным выходам первого счетчика, информационные входы являются входом устройства, а выходы подключены к входу усилителяфильтра, инвертор, выход которого подключен к управляющему входу первого кусочно-линейного аппроксиматора, гене- ратор прямоугольных импульсов, блок сравнения кодов, блок формирования широтно-импульсуого сигнала и блок управления, выход которого подключен к управляющим входам генератора прямоугольных импульсов и первого, второго и третьего счетчиков, выход генератора прямоугольных импульсов подключен к 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 старше разряда третьего счетчика подключен к входу первого счетчика и ко второму входу блока формирования широтно-импулького сигнала, выход старшего разряда второго счетчика соединен со входом третьего счетчика, выход блока формирования широтно-импульсного сигнала подключен к управляющему входу первого кусочно-линейного аппроксиматора и к входу инвертора 3.

Недостатком такого устройства является пониженное быстродействие в связи с время-импульсным принципом управления кусочно линейными аппроксиматорами

Цель изобретения - повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов содержащее первый, второй и третий счет. чики, усилитель-фильтр, выход которого является выходом устройства,два кусочно-линейных аппроксиматора, коммутационые входы которых подключены к соответствующим разрядным выходам первого счетчика, информационные входы являются входом устройства, а выходы подключены к входу усилителя-фильтра, инвертор, выход которогоподключен к управляющему входу первого кусочно-лпинейного аппроксиматора, генератор прямоугольных импульсов, блок формирования широтно-импульсного сигнала, блок управления, выход которого подключен к управляющим входам генератора прямоугольных импульсов и первого, второго и третьего счетчиков, выход генератора прямоугольных импульсов подключен к входу второго счетчика, выход старшего разряда третьего счетчика подключен к входу первого , счетчика и к информационному входу блока формирования широтно-импульсного сигнала, выход старшего разряда второго счетчика соединен со входом третьего счетчика, выход блока формирования широтно-импульсного сигнала подключен к управляющему входу второго кусочно-линейного аппроксиматора и к входу инвертора, дополнительно содержит преобразоватепь код - частота, входы которого подключены к разрядным выходам второго и третьего счетчиков, кроме выхода старшего разряда третьего счетчика, а выход - управляющему входу блока формирования широтно-импульсного сигнала.

На фиг. I приведена структурная схема предлагаемого устройства,: на фиг. 2 принципиальная схема преобразователя код - частота; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов содержит первый I и второй 2 кусочно-лйнеЙные аппроксиматоры, усилитель-фильтр 3, первый 4, второй 5, третий 6 счетчики, преобразователь 7 код - частота, блок 8 формирования широтио-импульсного сигнала, генератор 9 прямоугольных импульсов, инвертор Ю, блок II управления.

Устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов работает следующим образом.

Последовательно включенные три счетчика 5,6 и 4 пересчитывают прямоугольные импульсы с выхода гейфатора 9 Второй счетчик 5 выполнен и -разрядным, а третий счетчик 6 (п +1)- разряд,ным. Количество разрядов первого счет.чика 4 определяется в зависимости от числа участков аппроксимации заданной функции времени f ( t ). На выходе преобразователя 7 код - частота формируются периодичегские группы импульсов с линейно изменяющей ся относительной длительностью от группы к группе, длительность каждой группы равна времени пересчета вто рого п - разрядного счетчика 5. Для получения функциональной завйсимости относительной длительности Э прямоугольных импульсов в виде треугольников (более удобных для кусочнолинейной интерполяции в сравнении с вилообразной зависимостью) необходимо инвертировать прямоугольные импульсы с выхода преобразователя 7 код- час тота в моменты времени, соответствующие вершинам треугольников. Для этого в предлагаемом устройстве служат вы- ход (п +1)-го разряда третьего счетчика 6 и блок 8 формирования широтноимпульсного сигнала, который работает в соответствии с логическим выражение гдеN - код на выходе блока 7, M,j ,- код на выходе г| разряда третьего счетчика 6, Njj - код на выходе блока 8. Относительная длительность прямоугольных импульсов 9 на выходе блока формирования широтно-импульсного сигн ла изменяется по треугольному закону в времени с периодом, равным времени за полнения п +1 разрядов третьего счет чика 6. На выходе инвертора Ю относительн длительность прямоугольных импульсов изменяется по закону 0мц1 1-9, Код NJ с выхода -го разряда третьего счетчика 6 изменяет состояние первого счетчика 4, код с выхода кото- рого коммутирует коэффициенты передачи кусочно-линейных аппроксиматоров I и Для выполнения вышеуказанного усло вия линейно изменяющейся во времени о носительной длительности 9 необходимо чтобы преобразователь код - частота 7 работал в соответствии с логическим выражением .,X,X,VY,.,X,X,X,V... ,...X, - код на разрядных выходах второго счетчика 5 ; Y - Y -код на первых выходах 1 11 третьего счетчика 6, причем X, и yj - млад шие разряды j Х„и Y, -старшие разяды; -выходной сигнал преоб- расзователя код - частота 7. Вариант реализации такого преобразователя код- частота 7 приведен на иг. 2. Он содержит группу из п элементов И и один элемент ИЛИ, причем выход каждого i -го (Т 4 П , где п - разрядность счетчика) разряда второго счетчика 5, начиная от младшего к старшему, соед1П1ен с первым прямым входом i -го элемента И группы элементов И, подключенных выходами к входам элемента ИЛИ, выход каждого ( П-( +7)-го разряда (кромеп+1-го) третьего счетчика 6 подключей ко второму прямому входу -го элемента И группы элементов И, а выход каждого 1 -го разряда второго счетчика соединен с соответствующим инверсным входом каждого из предыдущих d -t) элементов И группы элементов И. На фиг. 3 показаны времо1ные диаграммы восьми тактов выходного напряжения и структурная схема преобразователя код - частота 7 для случая П .3. Из временных диаграмм видно, что относительная длительность прямоугольных импульсов 9 растет с каждым тактом (длина такта равна времени заполнения второго счетчика 5) линейно, в то время, как частота данных прямоугольных импульсов оказывается nepovieHHoft, изменяясь от Гд /2 до Q /2, где fg частота генератора 9. В известном устройстве частота прямоугольных импульсов постоянна н составляет Гд /2. Известно, что наибольшие пульсации при сглаживании указанных прямоугольных импульсов возникают в случае 9 О,5. В предлагаемом устройстве в случае 9 .О,5 частота прямоугольных импульсов составляет Го/2, а в известном 0/2 . Очевидно резкое увеличение быстродейтвия всего устройства в целом, так как тановится возможным применить выходной усилитель-фильтр 3 со значительно меньшей постоянной времени. На выходе усилителя-фильтра 3 проис ходит умножение входного сигнала на заданную функцию времени (t) с кусоч но-линейной интерполяцией последней ка это описано и з . Преимущества предлагага юго устройства по сравнению с известным заключаются в увеличении в 2 раз быстродействия работы ( И -разрядность второго счетчика 5)- или в увеличении точ-i ности при равном быстродействии. Формула изобретения Устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов, содержашее первый второй и третий счетчики, усилитель-фильтр, выход кото рого является выходом устройства, два кусочно-линейных annpoKcmviaTOpa, KOMMy тапионные входы которых подключены к соответствующим разрядным выходам первого счетчика, информационные входы 1ЯВЛЯЮТСЯ входом устройства, а выходы подключены к входу усилителя-фильтра, инвертор, выход которого подключен к управляюпхет у входу первого кусочнолинейного апгфоксиматора, генератор пря моугольных импульсов J блок формирования широтно- гмпульсного сигнала, блок управления, выход которого подключен к управляющим входам генератора прямоугольных импульсов и первого, второго и .третьего счетчиков, выход генератора прямоугольных импульсов подключен к входу второго счетчика, выход старшего рагряда третьего счетчика поключен к. -. входу первого счетчика и к информационно-; му входу блока формирования широтноимпульснрго сигнала, выход старшего разряда второго счетчИка соединен со входом третьего счетчика, выход блока формирования широтно-импульсного сигнала подключен к управляющему входу первого кусочно-линейного аппроксиматора н к входу инвертора, отличающеес я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит преобразователь код частота, входы которого подключены к разрядньм выходам второго и третьего счетчиков, кроме выхода старшего разряда третьего счетчика, а выход к управляющему входу блока формирования широтно-импульсного сигнала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Гинзбург С. А., и Любарский Ю. Я. Функциональные преофааователи с аналого-цифровым представлением информации М., Энергия, 1973. с 43-44. 2. Авторское свидетельство СССР № 551662, Kn.GO6Q 7/26, 1977. 3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2514532/18-24, кл. QO6Q 7/26, 1977 (прототип).

Х Хг X,