Устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов Советский патент 1981 года по МПК G06G7/26 

(S) УСТРОЙСТВО для ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ ВО ВРЕМЕНИ КОЭФФИЦИЕНТОВ

Изобретение относится к аналогозой вычислительной технике и может .быть применено в аналоговых и аналого-цифровых вычислительных машинах, приборах и устройствах автоматики. Известно устройство для воспроизведения переменных во времени коэффи циентов, содержащее первый счетчик, усилитель-фильтр, выход которого является выходом устройства, два кусоч но-линейных аппроксиматора, коммутационные входы которых подключены к соответствующим выходам первого счет чика, информационные входы являются входом устройства, а выходы подключены ко входу усилителя-фильтра, инвертор, выход которого подключен к управляющему входу первого кусочно-л нейного аппроксиматора ul. Недостатки данного устройства низкие стабильность и точность работы, обусловленные аналоговым принципом формировэния напряжения, изменяю щегося по треугольному закону, и широтно-импульсного преобразования. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов, содержащее первый, второй и третий счетчики, усилитель-фильтр, выход которого является выходом устройства, два кусочно-линейных аппроксиматора, коммутационные входы которых подключены к соответствующим выходам первого счетчика, информационные входы являются входом устройства, а выходы подключены ко входу усилителяфильтра, инвертор, выход которого подключен к управляющему входу первого кусочно-линейного аппроксиматора, генератор прямоугольных импульсов, блок сравнения кодов, ITIOK формирования широтно-импульсного сигнала, первый вход которого соединен с выходом старшего разряда третьего счетчика и входом первого счетчика, блок управления, выход КОТОРОГО подключен к

Управляющим входам генератора пряноугольных импульсов и первого, второго и третьего счетчиков, выход генератора прямоугольных импульсов подключен ко входу второго счетчика, разрядные выходы второго .и третьего счетчиков, кроме выхода старшего разряда третьего счетчика, подключены ко входам блока сравнения кодов, выход которого подключен ко второму 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 входу инвертора, выход усилителя фильтра является выходом устройства t2. , Общие недостатки устройств - ограниченные функциональные возможности в связи с ограниченным количеством каналов преобразования и участков аппроксимации.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем увеличения числа каналов преобразования или увеличения числа участков аппроксимации в п раз.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов, содержащее первый, второй и третий счетчики, усилитель-фильтр, два кусочно-линейных аппроксиматора, коммутационные входы которых подключены к соответствующим выходам первого счетчика, информационные входы являются входом устройства, а выходы подключены ко входу усилителя-фильтра, инвертор, выход которого подключен к управляющему входу первого кусочнолинейного аппроксиматора, генератор прямоугольных импульсов, блок сравнения кодов, блок формирования широтно-импульсного сигнала, первый вход которого соединен с шходом старшего разряда третьего счетчика и входом первого счетчика, блок управления, выход которого подключен к управляющим входам генератора прямоугольных импульсов и первого, второго и третьего счетчиков, выход генератора прямоугольных импульсов подключен ко входу второго счетчика,.разрядные выходы второго и третьего счетчиков, кроме выхода старшего разряда третьего счетчика, подключены ко входам блока сравнения кодов, выход которо9 7384

го подключен ко второму входу блока фop sиpoвaния широтно-импульсного си{- нала, выход старшего разряда второго счетчика соединен со входом треть5 его счетчика, выход блока формирования широтно-импульсного сигнала подключен к управляющему входу второго кусочно-линейного аппроксиматора и входу инвертора, дополнительно содержит п ключей, первую и вторую группы из (n-l) дополнительных кусочно-линейных аппроксиматоров каждая, (п-1) дополнительных усилителей-фильтров, четвертый счетчик, дешифратор и выходной сумматор, выход которого является выходом устройства, коммутационные, управляющие и информационные входы каждого из дополнительных кусочно-линейных аппроксиматоров первой и второй групп подключены соответственно к коммутационным, управляющим и информационным входам первого и второго кусочно-линейных аппроксиматоров, выходы соответствующих по номеру дополнительных кусочно-линейных аппроксиматоров первой и второй групп соединены со входом соответствующего дополнительного усилителяФильтра, выход которого через соответствующий ключ соединен с соответствующим входом выходного сумматора, выход основного усилителя-фильтра соединен с соответствующим входом выходного сумматора через п-й ключ, управляющие входы ключей подключены к выходам дешифратора, входы которого соединены с разрядными выходами четвертого счетчика, счетный вход четвертого счетчика соединен с выходом старшего разряда первого счетчика, а уп равляющий вход - с выходом блока управления.

На фиг. I приведена блок-схема . устройства для воспроизведения переменных во времени коэффициентов; на

5 фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 кусочно-линейные аппроксиматоры, усилитель-фильтр 3 генера50 тор 4 прямоугольных импульсов, первый 5 второй 6 и третий 7 счетчики, блок 8 сравнения кодов, блок 9 формирования широтно-импульсного сигнала, инвертор 10, блок 11 управления,

12, ..., 12„, и вторую

55 первую 13, .. 13и группы из п-1 дополнительных кусочно-линейных аппроксиматоров п-1 дополнительных усилителей58фильтров и, п ключей 15, ..., 15, четвертый счетчик 16, дешифратор 17 и выходной сумматор 18. Устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов работает следующим образом. Последовательно включенные четыре счетчика 6, 7, 5 и 16 пересчитывают прямоугольные импульсы с выхода гене ратора k. Второй 6, третий 7 счетиики, блок 8 сравнения кодов и блок 9 формирования широтно-импульсного сиг нала участвуют в формировании прямоугольных импульсов, относительная длительность 6 которых изменяется по треугольному закону (фиг. 2) с пе риодом, равным времени заполнения вт рого счетчика 6. На выходе инвертора 10 относительная длительность прямоугольных импульсов изменяется по за« «ySviHB ®Код с выхода первого счетчика 5 коммутирует коэффициент передачи кусочно-линейных аппроксиматоров 1, 2, 12„., }3 На выходе каждого усилителя-фильтра 3, , ..., tn-i формируется сум ма напряжений треугольной формы, амплитуда которых выбирается из условий аппроксимации заданной функции времени (фиг. 2), а последовательность их коммутации задается кодом с разрядных выходов первого счетчика 5. Таким образом, на выходе каждого усилителя-фильтра 14 Itti- 3 реали зуется умножение входного сигнала на свою функцию времени ъш. Ugj f-iCt)-, Чш ибуч;); ugb.;; ugxfn(t).(1) Выходы усилителей-фильтров 3, 1, . .., Й„. через ключи 15,15 подключены ко входам выходного сумматора 18. Ключи 15х, ..., 15п уп равляются разрядными выходами четвертого счетчика 16 через дешифратор 17 таким образом, что ко входам сумматора 18 последовательно подключаются усилители-фильтры 3. . На выходе сумматора 18 формируется функция Cf.(t) + ftj.(t) + ... + Uab, Cf-,(t) + f(i(l ) Uft.(t) -. (2) Очевидно, что функция времени f(t) представляет собой сумму во времени функций f(t), ff|(t) ..., fv,(t), причем момент времени окончания формирования функции f(t) является моментом Времени начала формирования функции fj(t) и т.д. Преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известным заключаются в получении более широких функциональных возможностей. При реализации зависимости (2) функция времени f(t) имеет количество участков аппроксимации в п раз больше, чем в известном устройстве, в котором при . реализации такой длинной функции f(t) Требуются два довольно громоздких кусочно-линейных аппроксиматора, которые в случае короткой функции f{t) малоэффективны. Для случая ко-, ротких функций f(t) предлагаемое устройство может реализовать зависимости (1), т.е. является более универсальным, чем известное. Предлагаемое устройство будет еще более универсальным, если обеспечить перекоммутацию входных и выходных цепей. Тогда на информационные входы каждой пары кусочно-линейных аппроксиматоров можно подать независимые входные сигналы. При этом на выходе каждого усилителя-фильтра 3. 1Ц, ..., 1 у1--1, формируется независимая функция Jfcb. UfcXH f-i(t). и&у. а устррйство становится многоканальным . Формула изобретения Устройстзо для воспроизведения переменных во времени коэффициентов, содержащее первый, второй и третий |счетчики, усилитель-фильтр, два кусочно-линейных аппроксиматора, коммутационные входы которых подключены к соответствующим выходам первого счетчика, информационные входы являются входом устройства, а выходы подключены ко входу усилителя-фильтра, инвертор, выход которого подключен к управляющему входу первого кусочно-линейного аппроксиматора, генератор прямоугрльных импульсов, блок сравнения кодов, блок формирования широтно-импульсного сигнала, первый вход которого соединен с выходом старшего разряда третьего счетчика и входом первого счетчика, блок управления, выход которого подключен к управляющим входам генератора прямоугольных импульсов и первого, второго и третьего счетчиков, выход генератора прямоугольных импульсов подключен ко входу второго счетчика, разрядные выходы второго и третьего счетчиков, кроме выхода старшего разряда третьего счетчика, подключены ко входам блока сравнения кодов, выход которого подключен ко второму 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 входу инвертора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет увеличения числа каналов преобразования или увеличения числа участков аппроксимации в п раз, оно содержит п ключей, первую и вторую группы из (п-1) дополнительных кусочно-линейных аппроксиматоров каждая, (п-1) дополнительных усилителейфильтров, четвертый счетчик, дешифратор и выходной сумматор, выход которого является выходом устройства, коммутационные, управляющие и информационные входы каждого из дополнительных кусочно-линейных аппроксимэторов первой и агорой групп пой аслючеиы соответственно к коммугацм онным, управляю-щи 4 и информационным

аходам первого и второго кусочно-линейных аппроксиматоров, выходы соответствующих по номеру дополнительных кусочно-линейных аппроксиматоров первой и второй групп соединены со входом соответствующего дополнительного усилителя-фильтра, выход которого через соответствующий ключ соединен с соответствующим входом выходного сумматора, выход основного усилителя5 фильтра соединен с соответствующим входом выходного сумматора через п-й ключ, управляющие входы ключей подклюмены к выходам дешифратора, входы которого соединены с разрядными выходами четвертого счетчика, счетный вход четвертого счетчика соединен с выходом старшего разряда первого счетчика, а управляющий вход - с выходом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

М- 703837. кл. G Об G 7/26, 1979 (прототип) .

-/

Bb,xr-Ug f,(i)