Функциональный преобразователь Советский патент 1982 года по МПК G06G7/26 

(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗСВАТЕЛЬ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения специализированных вычислительных устройств, реализующих тригонометрические преобразования. Известен функциональный преобразователь, содержавши генератор импульсов, делитель частоты f 13 Однако этот преобразователь характерйэуется недостаточной точностью. Навболее близким к предлагаемому является функциональный преобразователь содержащий генератор опоряого напряжения подстраиваемый генератор импульсов, из мерйтель напряжения, блок выделения импульсов, делшель частоты и переключатель. Устройство обеспечивает функциональное преобразование по законам синуса и косинуса путем измерения мгновенных значений синусощ апьных сигналов, фаза 1 KOdi-opHX соответствует значениям аргумента, задаваемого тагфровым код(. . Недостатком такого преобразователя является сложность, обусловленная необходимостью, применения генератора опорного напряжения с элементами фор-, мирования прямоугольных сигналов. Цепь взобретеЯия - повьпыение точности работы. Поставленная цель достигается тем, что в функциональный преобразователь, содержащий переключатель, генератор прямоугольных импульсов, выход которого соединен с входом делителя частоты И первым входом блока выделения импульсоь, второй вход которого является входом преобразователя, а третий вход соедвмен с первым выходом делителя частоты, а выход блока выделения импульсов соединен с управляющим входом измерителя напряжения, выход которсго является выходом преобразователя, введены формхфователь импульсов типа меандр н узкопо- лосный фвльтр, щптем входы переключав теля соединены с вторым и третьим выходами делителя частоты, а вы±од переклю3&ачатепй через формирователь импульсов типа меандр соешшен с узкопопосным фильтром, выход которого подключен к тшформационному входу измерителя напряжения.. , . Такое построение преобразователя позволяет исключить необходимость подстрой ки частоты генератора прямоугольных импульсов, что повышает точность преобразоваяия. В предлагаемом преобразовате-i ле синусоидальный сигнал выделяется из сигнала типа меандр и имеет жесткую фазовую привязку с импульсами отсчета мгновенных значений синусоидального. сигнала., На чертеже приведена блок-схема функционального гфеобразователя. Преобразователь содержит генератс 1 прямоугольных импульсов, делитель 2 частоты, блок 3 выделения импульсов, переключатель 4, формирователь 5 импузть сов типа меандр, узкслтолосный фильтр 6 и изм итель 7 напряжашя. Устройство работает следующим образом. На вход формирователя 5 импульсов типа меандр через переключатель 4 режима работы с выходов делителя 2 частоты поступает одна из двух последовательностей прямоугольных импульсов с п жодом -t и сдвинутых относительно друг друга . Из биполярного сигнала типа меандр с периодом Т и ймплитудой Д, полученного в формирователе 5, выделяется с помощью узкопопосного фшштра 6 первая гармоника сигнала. В установившемся режиме сигнал с выхода узкополосного фильтра. 6 представляет собой синусоидальное напряжение с периодом Т и амплитудой А . Частота следования пря моугольных импульсов генератора 1 импульсов равна N i , где N - емкость делителя 2 частоты, определяемая дискре ностью представления аргумента функции. На выходе блока 3 выделения импульсов. конструктивно вьшолненного, например, в виде блока сравнения кодов либо делителя частоты с переменным коэффициенто деления, формируются импульсы, которые в соответствии с кодом аргумента К. (), задержаны относительно переднего фронта импульсов с третьего выхода 1/1V делителя 2 частоты на времял4--Ц ---.у Многовенное значение синусоидального напряжения, соответствующее данной задер жке импульсов на выходе блока 3 выделен импульсов, равно у Де,1ц( Л I/ . 0 51М (lit М для синусоидального преобразования nU -Acos (21C )д1я косинусного преобразования. Это напряжение рег-истрируется изме1:1(ителем 7 напряжения и поступает на выход преСбразователя. Конструктивно изм зитега. 7 напряжения содержит стробируемый компаратор, реверсивный счетчик и цифро-аналоговый преобразователь, включенный в цепи обратной связи измерителя, и представляет собой следящий аналого-цифровой преобразователь. Это обеспечивает измерение с высокой точностью мгновенных значений напряжения как в аналоговом виде (на выходе цифро-аналогового преобразователя), так ив цифровом виде (на выходе реверсивного счетчика), Погретиность устройства определяется только нелинейностью синусоидального нагфяженгия и погрешностью измерителя напряжения и, следовательно, меньше п6грешностаг известного устройства, так как в данном устройстве исключена погрешность преобразования входного кода в фазу, обусловленная неточностью фазовой автоподстройкл частоты генератора прямоугольных импульсов. Нелинейность синусоидального напряжения постоянной частоты, выделяемого из напряжения типа меандр с помошью узкопопосного - фильтра, , зависит от качества меандра и избщзательности фильтра.и может быть менее 0,1%. Таким образом, исключение в предложенном функциональном преобразователе необходимости подстройки частоты генератора прямоугольных импульсов повышает точность преобразования. Формула изобретения Функциональный преобразователь, содержащий переключатель, генератор прямоугольных импульсов, выход которого соединен с входом делителя частоты и первым входом блока выделения импульсов, второй вход которого является входом преобразователя, а третий вход соединен с первым выходом делителя частоты, а выход блока выделения импульсов соединен с управляюошм входом измерителя напряжения, выход которого является выходом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности работы, в преобр 1зователь вве- д;ены формирователь импульсов типа меандр и узкополосный (|ильтр, причем входы перекпюн ггвпя соепинены с вторым и треть:Им выходами деяитепя частоты, а выход Переключателя через формирователь ямпульсов типа меандр соединен с узкополосным фильтром, выход которого лодклю-. чен к информадионному входу измёрятсэля напряжения.

Источники информации, принятые во внимание .при Э1(ся1ертизе

1,Авторское свидетельство СССР № 44934, кп. Q66Q 7/26, 1973.

(iipCriSLriiiit/ .