Цифро-аналоговый функциональный преобразователь

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 436437

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 22.03.72 (21) 1762101/26-9 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 15.07.74. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 19.12.74 (51) М. Кл. Н 03k 13/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретении и открытий (53) УДК 681.325(088.8) (72) Авторы изобретения Ю. Н. Евлах, В. М. Зеленский, В. А. Песков и Н. И, Якубовская (71) Заявитель

ВПТБ (54) ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области вычислительной техники и автоматики и может найти широкое применение для вычисления различных функций (например, синусов, косинусов), а также в автоматизированных системах стабилизации объектов.

Известны цифро-аналоговые функциональные преобразователи, содержащие выходной регистр и входной регистр, к выходу которого подключены анализатор кода и табличное запоминающее устройство.

Однако известные устройства имеют большое количество элементов, из которых состоит табличное запоминающее устройство. Например, для обеспечения вычисления синусной функции с точностью 05 необходимо записать в табличном запоминающем устройстве 43200 значений функции.

С целью уменьшения числа запоминающих элементов табличного запоминающего устройства и расширения области применения преобразователя в него введены преобразователь

«код-временной интервал», линии задержки, триггер, инвертор, ключи, схемы «ИЛИ», запоминающее устройство, преобразователь

«код-напряжение», сумматор и генератор пилообразного напряжения, причем выходы младших разрядов входного регистра через преобразователь «код-временной интервал» и линии задержки соединены со входами триггера, выходы которого подключены к одним входам первого и второго ключа, выходы последних через первую схему «ИЛИ» подключены к одному входу генератора пилообразного напряжения, другой вход которого через преобразователь «код-напряжение» подключен к выходу табличного запоминающего устройства и одному входу сумматора, а выход генератора пилообразного напряжения через третий ключ, запоминающее устройство и преобразователь «напряжение-код» соединен со вторым входом сумматора; первый выход анализатора кода соединен со знаковым входом выходного регистра, а второй выход подклю15 чен ко вторым входам первого и четвертого ключей и через инвертор — ко вторым входам второго и пятого ключей, первые входы четвертого и пятого ключей соединены с выходом преобразователя «код-временной интер20 вал», а выходы этих ключей через вторую схему «ИЛИ» соединены с управляющим входом пятого ключа.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

25 Предлагаемый преобразователь содержит входной регистр 1, анализатор 2 кода, табличное запоминающее устройство 3, преобразователь 4 «код-временной интервал», линии задержки 5 и 6, триггер 7, инвертор 8, ключи

30 9 — 12, схемы «ИЛИ» 13 и 14, преобразова436437

jj — Д $ e экв

40

65 тель 15 «код — напряжение» (ПКН), управляемый генератор 16 пилообразного напряжения (УГПН), ключ 17, запоминающее устройство 18, преобразователь 19 «напряжениекод» (ПНК), сумматор 20 и выходной регистр 21, В предлагаемом устройстве выход входного регистра 1 (старшие и младшие разряды) подсоединен к анализатору кода 2, выходы старших разрядов кода угла соединены с табличным запоминающим устройством 3 функции угла, например slIliQ, а выходы младших разрядов соединены со входами преобразователя 4 «код-временной интервал». Выходы табличного запоминающего устройства 3 подключены ко входам сумматора 20 и преобразователя 15 «код — напряжение». Выходы старших и младших разрядов сумматора 20 подключены к входам выходного регистра 21, вход знакового разряда которого соединен со знаковым выходом анализатора 2 кода.

Выходы 4 преобразователя «код-временной интервал» через ключи 11, 12 и схему «ИЛИ»

14 подключены к управляющему входу ключа

17. Кроме того, выходы преобразователя 4

«код-временной интервал» через линии задержки 5 и 6 подключены к входам триггера

7. Выходы последнего через ключи 9, 10 и схему «ИЛИ» 13 подключены к управляющему генератору 16 пилообразного напряжения (УГПН), а другой его вход соединен с выходом преобразователя 15 «код-напряжение» (ПКН). Выход УГПН 16 через ключ 17 соединен с запоминающим устройством 18, выход которого через преобразователь 19 «напряжение-код» соединен со входом сумматора 20. Управляющие входы ключей 9 и 11 соединены непосредственно, а ключей 10 и 12 через инвертор 8 — с выходом анализатора 2 кода углов в пределах 0 — 90, 180 — 270 .

Преобразование кода угла в код синуса угла происходит следующим образом. Значения других функций могут быть получены изменением табличных значений в табличном запоминающем устройстве 3 и выделением других характерных точек в анализаторе 2 кода, таких как экстремумы и нулевые значения функции.

Во входной регистр 1 записывается значение кода угла. С выхода регистра параллельный код старших разрядов поступает на вход табличного запоминающего устройства 3, в котором осуществляется преобразование старших разрядов кода угла в код функции угла (код угла а преобразовывается в код

sin.à) . С выхода запоминающего устройства параллельный код функции угла поступает на вход сумматора 20. Параллельный код младших разрядов угла с выхода входного регистра 1 поступает на вход преобразователя «код-временной интервал», на выходе которого формируются два импульса: первый, соответствующий началу работы каждого цикла преобразования (опорный), второй формируется через интервал времени, про4 порциональный младшим разрядам кода угла (интервальный) .

Опорный и интервальный импульсы через линии задержки 5, 6 малой величины (не более 2 мксек) поступают на входы триггера 7.

С выходов последнего снимаются напряжения, которые управляют длительностью пилообразного напряжения, вырабатываемого в управляемом генераторе 16 пилообразного напряжения. Напряжение с первого плеча триггера 7 управляет длительностью УГПН 16 при преобразовании кодов углов в пределах 0—

90, 180 — 270 ; напряжение со второго плеча при преобразовании кодов углов в пределах

90 — 180, 270 — 360 .

Рассмотрим работу преобразователя при преобразовании кодов углов от 0 до 90 .

Напряжение с первого выхода триггера 7 через открытый ключ 9 и схему «ИЛИ» 13 поступает на вход УГПН 16. На другой вход

УГПН 16 поступает напряжение с выхода

ПКН 15, которое изменяет постоянную времени генератора УГПН 16 обратно пропорционально значению кода функции угла, полученному на выходе табличного запоминающего устройства 3. Интервальный импульс с выхода преобразователя «код-временной интервал» проходит через открытый ключ 11, схему «ИЛИ» 14 и открывает ключ 17. На вход запоминающего устройства 18 проходит с

УГПН 16 напряжение, соответствующее значению где U — напряжение на выходе УГПН 16;

Š— напряжение питания УГПН 16; т,„, — эквивалентная постоянная времени

УГПН 16, пропорциональная коду функции угла, получаемому в табличном запоминающем устройстве 3;

t — длительность рабочего хода пилообразного напряжения, пропорциональная младшим разрядам кода угла, Таким образом, в запоминающем устройстве 18 напряжение станет пропорциональным функции угла в пределах между значениями функции, вырабатываемыми в табличном запоминающем устройстве 3. Опорный и интервальный импульсы поступают на запуск триггера через линии задержки 5 и 6, чтобы обеспечить возможность перезаряда запоминающего устройства 18 в момент открывания ключа 17.

Ключи 9 и 11 открываются напряжением, поступающим с анализатора кода. Проходя через инвертор 8, это напряжение закрывает ключи 10 и 12. При преобразовании кодов углов в пределах 90 — 180 и 270 — 360 ключи

9 и 11 закрываются, а ключи 10 и 12 открываются. Напряжение с выхода запоминающего устройства 18 преобразуется в код в преобразователе 19 «напряжение — код», с выхо436437

Предмет изобретения

Составитель А. Кузнецов

Техред Т. Курилко

Редактор T. Морозова

Корректор Т. Хворова

Заказ 3434/14 Изд. № 1839 Тираж 811 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2 да которого параллельный код поступает на другой вход сумматора 20, где суммируется с кодовым значением функции, соответствующим старшим разрядам кода угла. С выхода сумматора 20 параллельный код функции угла поступает в выходной регистр 21, а в его знаковый разряд поступает сигнал с анализатора 2 кода.

Время, необходимое на преобразование, определяется временем работы УГПН 16 при преобразовании наибольшего значения младших разрядов кода угла.

Преобразование кодов углов в пределах от

90 до 180 осуществляется аналогично вышеописанному с той лишь разницей, что при этом в табличном запоминающем устройстве

3 старшим разрядам кода угла соответствует первое последующее дискретное значение функции и открываются ключи 10 и 12, т. е. для управления длительного пилообразного напряжения УГПН 16 используется напряжение с другого плеча триггера 7, и ключ 17 открывается не интервальным импульсом, а опорным.

Цифро-аналоговый функциональный преобразователь, содержащий входной регистр, к выходу которого подключены анализатор кода и табличное запоминающее устройство, выходной регистр, отличающийся тем, что, с целью уменьшения числа запоминающих элементов табличного запоминающего устройства и расширения области применения преобразователя, в него введены преобразователь «код — временной интервал», линии задержки, триггер, инвертор, ключи, схемы

«ИЛИ», запоминающее устройство, преобразователь «код — напряжение», сумматор и генератор пилообразного напряжения, причем выходы младших разрядов входного регистра

10 через преобразователь «код — временной интервал» и линии задержки соединены со входами триггера, выходы которого подключены к одним входам первого и второго ключа, выходы последних через первую схему «ИЛИ»

15 подключены и одному входу генератора пилообразного напряжения, другой вход которого через преобразователь «код — напряжение» подключен к выходу табличного запоминающего устройства и одному входу сумма20 тора, а выход генератора пилообразного напряжения через третий ключ, запоминающее устройство и преобразователь «на п ряжение— код» соединен со вторым входом сумматора; первый выход анализатора кода соединен со

25 знаковым входом выходного регистра, а второй выход подключен ко вторым входам первого и четвертого ключей и через инвертор— ко вторым входам второго и пятого ключей, первые входы четвертого и пятого ключей со30 единены с выходом преобразователя «код— временной интервал», а выходы этих ключей через вторую хему «ИЛИ» соединены с управляющим входом пятого ключа.