Функциональный генератор ступенчатого напряжения Советский патент 1981 года по МПК G06J3/00 G06G7/19 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к цифроаналоговым генераторам функционально-изменяющихся напряжений. .,

Известен функциональный генератор, содержащий генератор импульсов, линейный преобразователь код-напряжение, счетчик, фазовращатель, дешифратор, формирователь ступенч&того напряжения и сумматор l .

Недостатком генератора является понйженная точность генерирования

функций.. :

Известен также функциональный генератор, содержащий генератор импульг сов, счетчик, группу элементов И, элемент ИЛИ, коммутатор, реверсивный счетчик, блок управления и преобразователь код-напряжение 2 .

Недостатком данного генератора является ограниченный : верхний диапазон генерируемых функций;

Наиболее близким к предлагаемому является функциональный генератор ступенчатого напряжения, содержащий генератор импульсов, первый счётник, выходы разрядов которого подключены к входам первого дешифратора, соединенных выходом со счетным входом

второго счетчика, подключенного вы- ходами разрядов к входам второго де- шифратора, выходы которого соединены с упра18ляющими входами коммутатора, подключенного выходом к счетному входу реверсивного счетчика, соединенного выходами разрядов с входами линейного преобразователя код-напряжения, выход которого является выхоtoдом функционального генератора,причем сигнальные входы коммутатора подключены к выходам матрицы коэффициентов, соединенной входами с выходами группы элементов И, подключенных входами

15 к выходам разрядов первого счетчика соединенного счетным входом с выходом генератора импульсов з .

Недостатком устройства является пониженная точность генерирования

20 функций.

Цель изобретения - повышение точности генерирования функций.

Поставленная цель достигается тем, что в функциональный генератор сту25пенчатого напряжения, содержащий генератор импульсов, первый счетчик, выходы разрядов которого подключены к входам первого дешифратора,соединенного выходом со счетным входом

30 второго счетчика, подключенного выходами разрядов к входам второго дешифратора, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора, подключенного выходом к счетному входу реверсивного счетчика, соединенного выходами разрядов с входами линейного преобразователя код-напряжение, выход которого является выходом функционального генератора, дополнительно введены делитель частоты с переменным коэффициентом деления, фазовращатель и блок формирования функций Уолша, подключенный выходами к сигнальным входам коммутатора, а входами - к выходам разрядов первого счетчика, счетный вход которого чере последовательно соединенные фазовращатель и делитель частоты с переменным коэффициентом деления подключен к выходу генератора импульсов.

На чертеже изображена блок-схема функционального генератора ступенчатого напряжения.

Схема включает генератор 1 импульсов, выход которого через последовательно соединенные делитель 2 частоты с переменным коэффициентом деления и фазовращатель 3 подключен к счетному входу первого счетчика 4.Выходы разрядов счетчика 4 соединены с входами первого дешифратора 5 и с входами блока 6 формирования функций Уолша. Выход дешифратора 5 подключен к счетному входу второго счетчика 7, соединенного выходами разрядов с входами второго дешифратора 8. Выходы дешифратора 8 подключены к управляющим входам коммутатора 9, соединенного сигнальными входами с выходами блока 6, а выходом - со счетным входом реверсивного счетчика 10. Выходы разрядов счетчика 10 подключены к входам линейного преобразователя 11 код-напряжение, вьлход которого является выходом функционального генератора.

Функциональный генератор работает следунадим образом.

Последовательность импульсов с выхода генератора 1 поступает на последовательно соединенные делитель 2 и фазовращатель 3, с помощью которых осуществляется регулировка периода следования и фазы импульсов, поступакяцих на счетный вход счетчика 4.Блок 6 формирования функций Уолша, реализованный, например, на сумматорах по модулю два, на каждых интервалах времени Tj, между последовательными переполнениями счетчика 4 формирует функции Уолша с числом импульсов 1, 2, 3,..., (где п - разрядность счетчика 4) и аналоги этих функций, сдвинутые по фазе на 90 .

Сформированные блоком 6 импульсные сигналы поступают на соответствующие сигнальные свходы коммутатора 9, который представляет собой совокупность группы двухвходовых элементов

И, выходы которых подключены к входам выходного элемента ИЛИ. Первые и вторые входы элементов И представляют собой соответственно сигнальные и управляющие входы коммутатора 9. . Дешифратор 5 декодирует нулевые состояния счетчика 4, которые соответствуют границам между каждыми двумя соседними участками аппроксимации воспроизводимой генератором функции.

Под воздействием выходных импульсов

дешифратора 5 счетчик 7 изменяет свое состояние, в результате чего каждый раз на одном из выходов дешифратора 8 появляется выходной сигнал, разрешающий прохождение на выход коммутатора 9 одной из импульсных последовательностей с выходов блока 6. Импульсы с выхода коаду утатора 9 поступают на вход реверсивного счетчика 10, состояние разрядов которого преобразуется в выходное ступенчато-изменяющееся функциональное напряжение преобразователем 11 код-напряжение.

Таким образом, предлагаемый функциональный генератор по сравнению с

известным позволяет повысить точность

генерирования заданных функций (в частности, периодических) за счет обеспечения точного соответствия периода и начальной фазы выходного напряжения с помощью делителя 2 и фазовращателя 3, а также за счет уменьшения шага квантования по амплитуде в два -раза на каждом из подынтервалов аппроксимации (при одинаковой емкости счетчиков 4 в предлагаемом

5 генераторе и в известном). Последнее объясняется тем, что в отличие от известного устройства в предлагаемом генераторе дешифратор 5 декодирует границы участков аппроксимации по

0 нулевым состояниям счетчика 4, что позволяет формировать функции Уолша по полному набору состояний этого счетчика.

,

Формула изобретения

Функциональный генератор ступенчатого напряжения, содержащий генератор импульсов, первый счетчик,выходы разрядов которого подключены к входам первого дешифратора, соединенного выходом со счетным входом второго счетчика, подключенного выходами разрядов к входам второго дешифратора, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора,подключенного выходом к счетному входу реверсивного счетчика, соединенного выходами разрядов с входами линейного преобразователя код-напряжение, выход которого являетс выходом функционального генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности генерирования

функций, в него дополнительно введены делитель частоты с переменным коэффициентом деления, фазовращатель и блок формирования функций Уолша, подключенный выходами к сигнальным входам коммутатора, а входами - к выходам разрядов первого счетчика, счетный вход которого через последовательно соединенные фазовращатель и делитель частоты с переменным коэффициентом деления подключен к выходу генератора импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 304599, кл. G 06 J 3/00, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР 452059, кл. Н 03 В 19/00, 1973.

3.Патент США № 3529138,

.кл. 235-150.53, опублик. 1970 (прототип; .