Устройство для определения модуля и аргумента вектора Советский патент 1982 года по МПК G06G7/22 

Описание патента на изобретение SU972523A1

Изобретение относится к вычисли тельной технике. Известно устройство для определения модуля и аргумента вектора, в котором указанные параметры представляются амплитудой и фазой гармонического колебания. Синусное и косинусное напряжение поступает на входы соответствующих цифровых управляемых резисторов, величина которых регулирует ся в зависимости от величин прямоугольных координат. Сумматорное колеба-. ние поступает на вход фазометра, в котором определяется его фаза относительно колебания генератора. При этом в зависимости от величин прямоугольных координат производится изменение масштаба цифровых управляемых резисторов 1 . Однако измерение масштаба- составляющих вектора имеет односторонний характер (только в сторону увеличения). Поэтому не обеспечивается расширение динамического диапазона устройства в ;лучае переполнения входных регистров. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для определения полярных координат вектора, в котором аргумент и модуль вырабатываются с помощью сумморазностного блока, подключенного к выходам Цифровых управляемых резисторов, и связанного с ним фазометра С2. Недостаток известного устройства ограниченный динамический диапазон, расширение которого путем увеличения числа разрядов и управляющих входов цифровых управляемых резисторов, связано с потерей точности работы устройства на малых сигналах. Цель изобретения - расширение динамического диапазона. Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения модуля и аргумента вектора, содержащее генератор квадратурных гармонических напряжений, синусный и косинусный выходы 39 которого подключены каждый через фазо инвертор и непосредственно к входам соответствующего переключателя, выход каждого переключателя связан через цифровой управляемый резистор с соот ветствующим входом суммирующе-вычитающего блока, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими входами цифрового фазометра, управляющие входы переключателей соединены с соответствующими шинами знаков прямоугольных координат вектора, одна из которых соединена с установочным входом цифрового фазометра, дополнительно содержит амплитудный детектор, ана лого-цифровой преобразователь, элемен задержки, первый и второй дешифраторы генератор импульсов, первый и второй ключи, реверсивный счетчик, первый и второй управляемые делители, управляв мый умножитель и регистр памяти, при этом шины кодов первой и второй прямоугольных координат вектора устройства соединены с информационным входом первого и второго управляемых делителей , выходы которых соединены с управляющими входами первого и второго цифровых управляемых резисторов соответственно, первый выход суммирующе-вычитающего блока через амплитудный детектор связан с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входами первого дешифратора и управляемого умножителя, первый выход первого дешифратора соединен с первым управляющим входом первого ключа, второй выход первого дешифратора соединен с первым управляющим входом второго ключа, выход генератора импульсов через первый и второй ключи связан с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом второго дешифратора, груп па из п выходов которого соединена со ответственно с группой из п управляющих входов управляемого умножителя и с группами из п управляющих входов первого и второго управляемых делителей, выход управляемого умножителя соединен с информационным входом регистра памяти, первый выход второго дешифратора соединен с вторым управляющим входом второго ключа, п-й выход второго дешифратора соединен с вторым управляющим входом первого ключа, выход генератора импульсов соединен с синхронизирующим входом цифрового фазометра, регистра памяти и через эле3ментзадержки с синхронизирующим входом аналого-цифрового преобразователя. На чертеже представлена схема устройства. Устройство содержит генератор 1 квадратурных гармонических напряжений, фазоинверторы 2 и 3. переключатели 4 и 5 цифровые управляемые резисторы 6 и 7, суммирующе-вычитающий блок 8, цифровой фазометр 9, амплитудный детектор 10, аналого-цифровой преобразователь 11, элемент задержки 12, дешифратор 13, генератор И импульсов, ключи 15 и 16, реверсивный счетчик 17, управляемые делители 18 и 19, управляемый умножитель 20 регистр памяти 21, дешифратор 22. Счетчик 17 и дешифратор 22 образуют узел управления. Устройство работает следующим образом. Сигналы U U siniot и синусного и косинусного выходов генератора 1 поступают на цифровые управляемые резисторы 6 и 7 непосредственно или через фазоинверторы 2 и 3 в зависимости от положения переключателей k и 5, которые устанавливаются сигналами знаков прямоугольных координат вектора ЗН X и Последние определяют квадрант, в котором находится вектор на координатной плоскости. Коды N X и ti у прямоугольных координат вектора поступают на управляющие входы цифровых резисторов 6 и 7 через управляемые делители 18 и 19 каждый из которых имеет п ступеней деления с коэффициентами передачи где , 2, номер ступени деления ; постоянная величина , равная динамическому диа пазрну цифровых резисторов 6 и 7Выходные сигналы цифровых управляемых резисторов 6 и 7 подаются на входы блока 8, на выходах которого получим гармонические сигналы Uj и 1Ц , соответствующие векторной разности и векторной сумме. Фазовый сдвиг между сигналами U-J и 1)4 преобразуется цифровым фазометром 9 в код аргумента вектора, равный Мц,Ч/2 в случае, когда вектор находится в первом и втором квадрантах, и Nj #/2+l80° в случае, когда вектор находится в третьем и четвертом квадрантах. последием случае осуществляется путем начальной установки счетчика фазометра 9 в соответствующее состояние сигналом ЗН. Один из сигналов L), или Ц детектируется амплитудным детектором 10, выходной сигнал которого преобразуется аналого-цифровым преобразователем 11 в код числа МгК,, где К.- постоянный коэффициент. Число N умножается в управляемом умножителе 20, имеющем п ступеней ум ножения, на величину К /5-г;-и записы,вается в регистр памяти 21, на выходе которого получим код модуля вектора VNt N Включение требуемых ступеней деления управляемых делителей 18 и 19, а также ступеней умножения управляемого умножителя 20 осуществляется сигналами с выходов дешифратора 22,. который вместе с делителями 18 и 19, цифровыми резисторами 6 и 7, блоком 8, амплитудным детектором 10, аналого-цифровым преобразователем 11, элементом задержки 12, дешифратором 13, генера-тором импульсов 1, реверсивным счетчиком 17, и ключами 15 и 16 образует замкнутую систему автоматического регулирования, работающую следующим 06разом. При выполнении условия , где NO - нижнее пороговое значение числа N, на выходе дешифратора 13 появляется сигнал, отпирающий ключ 16. Каждый импульс генератора И проходит через ключ 16 и через реверсивный счетчик 17 и переключает дешифратор 22 в состояние, которое соответствует увеличению коэффициента передач делителей 18 и 19 и уменьшению коэффициента передачи умножителя 20 в Dg раз. В результате число N увеличивается в раз. Аналогичные переключения происходят, пока не окажется выполненным условие , при выполнении которюго дешифратор 13 не вырабатывает сигналы, отпирающие ключи 15 и 16, и переключений в устройстве не происходит. При появлении управляющего сигнала на первом выходе дешифратора 22, чему соответствует включение ступени деле-. эффициентом передачи , ключ 16 закрывается и отключает счетчик 17 от генератора Ц, предохраняя устройство от циклического переключения при выполнении условия . В этом состоянии устройство будет находиться, пока не окажется выполненным условие ,NO. При этом на выходе дешифратора 13 появляется сигнал, отпирающий ключ 15. Каждый импульс генератора Ц проходит через ключ 15 и переключает дешифратор 22 в состояние, которому соответствует уменьшение коэффициента передачи делителей 18 и 19 и увеличение коэффициента передач .умножителя 20 в Dg раз. В результате число N уменьшается в DQ раз. Аналогичные переключения происходят, пока не окажется выполненным условие ,j. При появлении управляющего сигнала на последнем п-м выходе дешифратора 22, чему соответствует включение ctyпени деления делителей 18 и 19 с найменьши м коэффициентом передачи 1 , ключ 15 закрывается и отключает счетчик 17 от генератора 14, предохраняя устройство от циклического переключения при выполнении условия (jNo. В таком состоянии устройство будет находиться, пока не окажется выполненный условие . Далее устройство работает аналогично, Таким образом, в процессе работы устройства масштаб прямоугольных координат N и N вектора автоматическм изменяется управляемыми делителями 18 и 19 так, что число N на выходе аналого-цифрового преобразователя 11 удерживается в ограниченном динамическом диапазоне DQ. Синхронизация работы аналого-цифрового преобразователя 11, регистра памяти 21 и цифрового фазометра 9осуществляется импульсами генератора 1. Элемент задержки 12 обеспечивает заержку запуска.аналого-цифрового преобразователя 11 на время, необходимое ля установления сигнала на выходе детектора 10 при однократном переключении элементов устройства. Период повторения импульсов генератора It выбирают больше времени, небходимого для установления сигнала на выходе детектора 10 и его преобраования в аналого-цифровом преобразо/9вателе 11 при однократном перёключе,НИИ элементов устройства. Если прямоугольные координаты N и Н вектора представлены двоичDg выбирают ными кодами, то величину , равной , где m - целое число. При этом деление двоичного числа на величину водится к сдвигу ,числа на m(i-l) двоичных разрядов в направлении младших разрядов, а умножение - к сдвигу числа на m(i-l) двоичных разрядов в направлении старших разрядов. В этом случае управляемые делители 18 и 19 и умножитель 20 pea лизуются в виде управляемых коммутаторов, обеспечивающих требуемый сдвиг числа. Технико-экономический эффект от ис пользования изобретения определяется возможностью согласования широкого динамического диапазона изменения пря . моугольных координат с ограниченным динамическим диапазоном работы цифро вых управляемых резисторов Формула изобретения Устройство для определения модуля и аргумента вектора, содержащее генератор квадратурных гармонических напряжений, синусный и косинусный выходы которого подключены каждый через фазоинвертор и непосредственно к входам соответствующего переключателя, выход каждого переключателя связан через цифровой управляемый резистор с соответствующим входом суммирующе-вычитающего блока, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими входами цифрового фазометра, управляющие входы переключателей соединены с соответствующими шинами знаков прямоугольных координат вектора, одна из которых соединена с установочным входом цифрового фазометра, отличающеес я тем, что, с целью расширения динамического диапазона, устройство содержит амплитудный детектор, аналого-цифровой преобразователь, элемент задержки, первый и второй дешифраторы, гене3|ратор импульсов, первый и второй клю|Чи, реверсивный счетчик, первый и второи управляемые делители, управляемый умножитель и регистр памяти, при этом шины кодов первой и второй прямоугольных координат вектора устройства соединены с информационным входом первого и второго управляемых делителей, выходы которых соединены с управляющими входами первого и второго цифровых управляемых резисторов соответственно, первый выход суммирующе-вычитающего блока через амплитудный детектор связан с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входами первого дешифратора и управляемого умножителя, первый выход первого дешифратора соединен с первым управляющим входом первого ключа, второй выход первого дешифратора соединен с первым управляющим входом второго ключа, выход генератора импульсов через первый и второй ключи связан с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика , выход которого соединен с входом второго дешифратора, группа из п выходов которого соединена соответствен,но с группой из п управляющих входов управляемого умножителя и с группами из п управляющих входов первого и второго управляемых делителей, выход управляемого умножителя соединен с информационным входом регистра памяти. первый выход второго дешифратора соединен с вторым управляющим входом второго ключа, п-й выход второго дешифратора соединен с вторым управляющим входом первого ключа, выход генератор импульсов соединен с синхронизирующим входом цифрового Фазометра, регистра памяти и через элемент задержки с синхронизирующим входом аналогоцифрового преобразователя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. G Об G 7/22, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР № , кл. G Об G 7/22, (прототип).

Похожие патенты SU972523A1

название год авторы номер документа
Устройство для моделирования случайных блужданий 1981
  • Бабордин Константин Александрович
SU999063A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПЬЕЗОЭЛЕМЕНТОВ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 1997
  • Осипов О.И.
  • Осипов И.О.
  • Тимошенков Ю.А.
  • Тимошенкова Н.Ю.
  • Карюхин А.В.
RU2129284C1
Устройство для определения полярных координат осредненного вектора ветра 1980
  • Грейз Ефис Бенционович
SU993282A1
Анализатор частотного спектра 1980
  • Таран Михаил Максимович
SU900209A1
Устройство для поворота вектора 1982
  • Аристов Василий Васильевич
  • Боюн Виталий Петрович
SU1076910A1
Устройство для отображения векторных диаграмм на экране электронно-лучевой трубки 1985
  • Балабанов Анатолий Андреевич
  • Лисова Марина Филипповна
SU1316027A1
Устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки 1985
  • Агеева Любовь Мартемьяновна
  • Смирнов Дмитрий Леонидович
  • Чверткин Юрий Львович
SU1300542A1
БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ЦИФРОВОЙ КОД ОТКЛОНЕНИЯ 1992
  • Ермаков В.Ф.
  • Хамелис Э.И.
RU2074396C1
ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КРИТЕРИЯ ВОСПЛАМЕНЯЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ИСКРОВЫХ РАЗРЯДОВ В СВЕЧАХ ЗАЖИГАНИЯ 2000
  • Гизатуллин Ф.А.
  • Абдрахманов В.Х.
RU2182336C2
Устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки 1986
  • Агеева Любовь Мартемьяновна
  • Смирнов Дмитрий Леонидович
  • Чверткин Юрий Львович
SU1525723A2

Иллюстрации к изобретению SU 972 523 A1

Реферат патента 1982 года Устройство для определения модуля и аргумента вектора

Формула изобретения SU 972 523 A1

SU 972 523 A1

Авторы

Зиборов Сергей Родионович

Трушкин Александр Николаевич

Даты

1982-11-07Публикация

1981-03-05Подача