Синусно-косинусньш функциональный преобразователь

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

231229

Ссаз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 08.1Х.1967 (№ 1183119/18-24) Кл. 42m<, 7!22

42m, 5/00 с присоединением заявки №

Приоритет 1ПК G 06g

G 05j

УДК 681.3.058 (088.8) Комитет оо делам иаооретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 15.Х1.1968. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 4.VI.1969

Авторы изобретения

П, М. Чеголин, А. Г. Ярусов и В. H. Потапенко

Институт технической кибернетики АН Белорусской ССР

Заявитель

СИНУСНО-КОСИНУСНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Известны синусцо-косинусные фу нкциональные преобразователи, реализующие способ фиксации мгновенных значений периодических гармонических колебаний в моменты времени, пропорциональные напряжению аргумента, содержащие схему сравнения входного сигнала с линейно нарастающим напряжением, генератор гармонических колебаний, генератор импульсов и схемы совпадения.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что содержит преобразователь код — напряжение со счетчиком-регистром на входе, преобразователь напряжения — код и одновибратор, выход которого присоединен ко входу запуска генератора гармонических колебаний, а также непосредственно и через подключенную одним из входов к генератору импульсов схему совпадения соединен со входами счетчика-регистра преобразователя код — напряжение. Выход этого преобразователя через схему. сравнения его выходного напряжения с выходным сигналом подключен ко входу подачи сигнала управления на выдачу информации из преобразователя напряжение — код, подключенного основным входом к выходу генератора гармонических колебаний.

Это позволило расширить функциональные возможности, повысить быстродействие и расширить пределы изменения аргумента, На чертеже изображена блок-схема синусно-косинусного функционального преобразователя, Предлагаемое устройство содержит преобразователь 1 двоичного кода в напряжение, схему сравнения 2, преобразователь 8 напряжения в двоичный код, генератор 4 импульсов, схему совпадения 5, счетчик-регистр б, генератор 7 гармонических колебаний с удар10 ным возбуждением и одновибратор 8.

Преобразователь 1 двоичного кода в напряжение предназначен для преобразования кода счетчика-регистра б в пропорциональное напряжение. Выход преобразователя 1 сое15 динен со схемой сравнения 2, предназначенной для сравнения его выходного напряжения с входным напряжением спнусно-косинусного преобразователя, подаваемым на зажим 9, п формования в момент равенства этих напря20 жений импульса в точке 10. Выход схемы сравнения 2 соединен с импульсным входом преобразователя 8 напряжения в код.

Преобразователь 8 предназначен для преобразования синусоидального напряжения, по25 ступающего с генератора 7 гармонических колебаний, в пропорциональный двоичный код

N и выдачи его в момент прихода импульса со схемы сравнения 2.

Счетчик-регистр б предназначен для прие30 ма параллельного двоичного кода, поступаю231229

15

25

/ 2 (с +с 0) ° щего на синусно-косинусный преобразователь по шинам ll, и суммирования импульсов, поступающих из генератора 4 импульсов через схему совпадения 5. Выходы триггеров счетчика-регистра соединены с преобразователем

1 кода в напряжение.

Одновибратор 8 предназначен для формирования импульса управления схемой совпадеия 5 и генератором 7 гармонических колебаний. Одновибратор 8 срабатывает при поступлении на него тактового импульса со входа 12.

Генератор 7 гармонических колебаний предназначен для формирования одного периода сииусоидального напряжения. Он возбуждается при наличии на входе импульса одновибратора 8. Выход генератора 7 соединен с потенциальным входом преобразователя 8 напряжения в код.

Синусно-кос1 нусный функциональный преобразователь может ряоотять в д(3мх pc21 .IIAIrrx.

При задании входного аргумента в виде янялогОВОГО напряжен! 11 11;1 зяж11мс 9; прн задании входного аргумента в в11де двоичного кода на шин ах 11.

В обоих режимах сппуспо-косину.пый преобразователь выдает выход:1ой кJ3, Л, пропорциональный синусу п.ш косинусу.

Прп задании в;:.одного аргумента а в виде аналогового напряжения U„= k l . с. спнуснокосинусный преобразователь работает еле. дующим образом.

В нормальном режиме в счетчике-реп стре

6 код равен нулю, поэтому и Ela выходе преобразователя 1 напряженис равно нулю. С приходом тактового импульса па вход 12 од-новибратор 8 взводится 11 открывает схему совпадения 5. Импульсы пз генератора 4 начинают поступать на счетчик-регистр 6, в результате чего код в счет шкс-регистре 6 и напряжение ня выходе преобразователя 1 будут увеличиваться. Б момент равен т a ступенчатого напряжения с входным напряжением Ui на за киме 9 схема сравнения 2 формирует импульс. Временной интервал между тактовым импульсом на входе 12 и импульсом в точке

10 будет пропорционален входному аргументу.

Импульс с выхода одповпбратора поступает также на вход запуска генератора 7, который начинает генерировать синусопдальное напряжение. Последнее поступает на вход преобразователя 8 напряжения в код. Код в преобразователе 8 будет пропорционален синусоидальному напряжению генератора 7. Прп поступлении импульса со схемы сравнения 2 двоичный код Л выдается на выход устройства, Вследствие того, что код в преобразователе 3 напрянение — код пропорционален спнусоидальному напряжени1о, а выдача его на выход устройства происходит в момент времени, пропорциональный аргументу а, код Ж будет пропорционален sin/г2 с., т. е.

/1/ = /4 вlп / з с (2) 40

В момент окончания импульса одновибратора 8 колебания в генераторе 7 прекращаются.

Отрицательный перепад этого импульса осуществляет также сброс кода счетчика-регистра 6.

Для формирования кода У, пропорционального косинусу аргумента а, в счетчик-регистр

6 до тактового импульса па входе 12 вводится параллельный двоичный код, пропорциональный аргументу с.о. Зтот код вводится по нулевым входам триггеров счетчика-регистра 6.

Вследствие того что в счетчике-регистре 6 был нулевой код, то после поступления кода в счетчике-регистре 6 будет код отрицательного знака. На выходе преобразователя 1 кода в напряжение устанавливается при этом отрицательное пряжение V... i пропорциональное аргумепту 0: С приходом тактового импульса

lla ьход 12 на счет:шк-регистр 6 пач1шают поступать импульсы из генератора 4 через схему соьпадения 6. При этом код в счетчике-ре1 истре 6 Il напряжение на зажиме 9 Оудут уве лп н1ваться. Временной интервал ме)кду тактовым импульсом на входе 12 н импульсом схемы сравнения 2, формируемым в момент равенства ступенчатого няпряхкения преобразователя 1 с напряжением LJ входного аргу.;1ента, будет теперь пропорциональным ссо+с., т. е.

/ 2 (0+с ) ° (з)

Остальные блоки синусно-косинусного преобразователя работают alraлогпчно вышеописанному. Выходной код Л определяется формулой

iIV = k4 з1п йз(а11+с.). (4)

Если /г2 ао — — — ", то

У=А, я1п(" +A, z)=ii, сов Й, . 15) г

При задании входного аргумента к в виде параллельного двоичного кода синусно-косинусный преобразователь работает следующим образом.

Лргумент с. в виде пропорционального двоичного аллода вводится на счетчик-регистр 6, а дополнительный аргумент ао — в виде аналогового напряжения на зажиме 9.

Двоичный код аргумента к вводится по нулевым входам триггеров счетчика-регистра 6.

На выходе преобразователя 1 кода в напряжение устанавливается при этом отрицательное напряжение — U., пропорциональное аргументу сс. С приходом тактового импульса на счетчик-регистр 6 начинают поступать импульсы из генератора 4 через схему совпадения 6. При этом код в счетчике-регистре 6 будет увеличиьаться. Временной интервал между тактовым импульсом на входе 12 и выходным импу ",ьсом схемы сравнения 2, формируемым в момент равенства ступенчатого напряжения с выхода преобразователя 1 с напряжением U... будет пропорционален с .+ив, т, е.

231229 =- 4 sink (а+сего).

Если Й, я, = — ", 2

Составитель Ф. Б. Гулько

Техред Л. К. Малова Корректор О. Б. Тюрина

Редактор Е. Семанова

Заказ 660, 11 Тираж 630 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 1

Типография, пр. Сапунова, 2

Остальные блоки синусно-косинусного преобразователя работают аналогично вышеописанному.

Выходной код будет определяться формулой: то Л =А, sin k,я+ — " l =k,cosk,а.

2 /

Если ао — — 0, то ." — k sin Йз а

Таким обре.-.: ., синусно-косинусный преобразователь выдаег код Л, пропорциональный синусу или косинусу входного аргумента а, задаваемого в виде двоичного кода на счетчике-регистре б.

Предмет изобретения

Синусно-косинусный функциональный преобразователь, реализующий способ фиксации мгновенных значений периодических гармонических колебаний в моменты времени, пропорциональные напряжению аргумента, содержащий схему сравнения входного сигнала с линейно нарастающим напряжением, генератор гармонических колебаний, генератор импульсов и схемы совпадения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения быстродействия и расширения пределов изменения аргумента, он

10 содержит преобразователь код — напряжение со счетчиком-регистром на входе, преобразователь напряжение — код и одновибратор, выход которого присоединен ко входу запуска генератора гармонических колебаний, а также

15 непосредственно и через подключенную одним из входов к генератору импульсов схему совпадения соединен со входами счетчика-регистра преобразователя код напряжение, причем выход этого преобразователя через схему

20 сравнения его выходного напряжения с выходным сигналом подключен ко входу подачи сигнала управления на выдачу информации пз преобразователя напри «eHIIe — «op, no3I