SU1150633A1

SU1150633A1 - Device for generating functions

Info

Publication number: SU1150633A1
Application number: SU782602274A
Authority: SU
Inventors: Алексей Гаврилович Падалко; Валентин Павлович Цымбал; Анатолий Федорович Сакун; Владимир Николаевич Буинцев
Original assignee: Сибирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1978-04-05
Filing date: 1978-04-05
Publication date: 1985-04-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ФУНКЦИЙ, содержащее генератор пр моугольных импульсов, подключенный выходом к входам блоков формировани гармонических составл ющих р да Фурье, первые выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, подключенного выходом к выходу устройства, отличающеес тем, что, с целью повышени точности, дополнительные входы сумматора подключены к вторым выходам блоков формировани гармонических составл ющих, каждый из которых состоит из первого делители частоты, вход которого соединен с входом блока формировани гармонической составл ющей , а выход подключен к первому входу вычитател и входу второго делител частоты, соединенного выходом с вторьи входом вычитател , подключенного выходом к входу сглажи-5 вающего фильтра, выход которого сое (Л динен с первымвыходом блока формирос вани гармонической составл кицей и подключен через интегратор к второму выходу блока формировани гармоничес- кой составл ющей. СП о О) 00 соA DEVICE FOR GENERATING FUNCTIONS containing a square pulse generator connected by an output to the inputs of harmonic components forming blocks of a Fourier row, the first outputs of which are connected to the corresponding inputs of an adder connected by an output to a device output, characterized in that the inputs of the adder are connected to the second outputs of the harmonic components forming units, each of which consists of the first frequency dividers, the input of which is connected to the input the harmonic component generation unit, and the output is connected to the first input of the subtractor and the input of the second frequency divider connected by the output to the second input of the subtractor connected by the output to the smoothing-5 input of the filter, whose output is soy (L is connected to the first output of the forming unit of the harmonic component and connected via an integrator to the second output of the harmonic component forming unit. SP o O) 00 with

Description

Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике, в астности к генераторам сигналов, пред-: ставл емых в виде cyttMU гармонических составл ющих р да Фурье.The invention relates to automation and computing, in particular, to signal generators represented by harmonic components of the Fourier series cyttMU.

Известен генератор функций, содержащий сумматоры-накопители, матричный умножитель, счетчики, нентитти, регистр пам ти и цифроаналоговый преобразователь D A function generator is known comprising drive accumulators, a matrix multiplier, counters, nentitti, a memory register and a digital-to-analog converter D

Недостатком устройства вл етс пониженное быстродействие.The disadvantage of the device is reduced speed.

Известен также генератор функций, содержащий управл емый генератор, две схемы вьзделени огибающей, выходной сумматор и р д блоков формировани гармонических составл ющих, состо щих из последовательно соединенньсх полосового фильтра, усилител , детектора и ограничител 12.A function generator is also known, comprising a controlled oscillator, two envelope allocation schemes, an output adder, and a series of harmonic component formation units consisting of a series-connected bandpass filter, amplifier, detector, and limiter 12.

Недостатком устройства вл етс пониженна точность генерировани функций.The drawback of the device is the reduced accuracy of generating functions.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл генерироваии функций, содержащее генератор пр моугольных импульсов, подключенный выходом к входам блоков формировани гармонических составл ющих р да Фурье , первые выходы которых соединены с соответствунзщими входами сумматора подключенного выходом к выходу устройства и соответствукщим входом через последовательно соединенные делитель напр жени и генератор линейноизмен ющего напр жени к второму выходу генератора пр моугольных импульсов , причем каждый блок формировани гармонической составл ющей состоит из последовательно соединенных полосового фильтра, фазосдвигающей цепи и делител напр жени СЗ .The closest to the present invention is a device for generating functions comprising a square pulse generator connected by an output to the inputs of harmonic components forming units of a Fourier series, the first outputs of which are connected to corresponding inputs of an adder connected to the output of the device and the corresponding input through serially connected divider voltage and linear voltage generator to the second output of the square pulse generator, each block forming Vani harmonic component is composed of series-connected band-pass filter, phase-shifting circuit and a voltage divider SOC.

Цель, изобретени - повышение точности .The goal of the invention is to increase accuracy.

гg

Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве дл генерировани функций, содержащем генератор пр моугольных импульсов, подключенный выходом к входам блоков формировани гармонических составл ющих р да Фурье первые выходы которое соединены с соответствующими входами сумматора, подключенного выходом к выходу устройства , дополнительные входы сумматора подключены к вторым выходам блоков формировани гармонических сои тавл ющих, каждый из которых состоит из первого делител частоты, вход которого соединен с входом блока формировани гармонической составл ющей а выход подключен к первому входу вычитател и входу второго делител частоты, соединенного выходом с вторым входом вычитател , подключенного выходом к входу сглаживающего фильтра , выход которого соединен с первым выходом блока формировани гармонической составл к цей и подключен чере интегратор к второму выходу блока формировани гармонической составл ющей .This goal is achieved by the fact that in the device for generating functions containing a square pulse generator connected by an output to the inputs of blocks of forming harmonic components of a Fourier series, the first outputs are connected to the corresponding inputs of an adder connected to the output of the device, the additional inputs of the adder are connected to to the second outputs of the harmonic components forming units, each of which consists of the first frequency divider, the input of which is connected to the input of the form unit Ani harmonic component and the output connected to the first input of the subtractor and the input of the second frequency divider connected to the output of the second input of the subtractor connected to the output of the smoothing filter, the output of which is connected to the first output of the forming unit of the harmonic component and connected to the second integrator to the second output block forming a harmonic component.

На чертеже изображена блок-схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.

Устройство дл генерировани функций содержит генератор 1 пр моугольны импульсов, подключенный выходом к входам блоков 2 формировани гармонических составл ющих р да Фурье. Первые и вторые выходы блоков 2 соединены с соответствующими входами сумматора 3, подключенного выходом к вьрсоду устройства. Каждый блок 2 формировани гармонической составл ющей состоит из первого делител 4 частоты, вход которого соединен с входом блока 2, а выход подключен к первому входу вычитател 5 и входу второго делител 6 частоты, соединенного выходом с входом вычитател 5, подключенного выходом к входу сглажив1ающего фильтра 7, выход которого соединен с первьв4 выходом блока 2 и подключен через интегратор 8 к второму выходу блока The device for generating functions contains a generator of 1 squares of pulses connected by an output to the inputs of blocks 2 of the formation of harmonic components of a row of Fourier. The first and second outputs of the blocks 2 are connected to the corresponding inputs of the adder 3 connected to the output of the device. Each harmonic component unit 2 consists of the first frequency divider 4, the input of which is connected to the input of unit 2, and the output is connected to the first input of the subtractor 5 and the input of the second frequency divider 6 connected by the output to the input of the subtractor 5, connected to the output of the smoothing filter 7, the output of which is connected to the first output of block 2 and connected via integrator 8 to the second output of the block

Устройство работает следзпощим образом.The device works as follows.

Генератор 1 вьфабатывает опорную последовательность пр моугольных импульсов , поступающих на входы блоков 2 формировани гармонических составл ющих р да Фурье. Количество блоков 2 определ етс потребным количеством гармоник разложени воспроизводимой функции в р д Фурье. Каждый блок 2 формирует на своем первом и втором выходах соответствующую синусоидальную и косинусоидальную гармонику этого р да. Коэффициент делени первого делител 4 частота каждого блока 2 выбираетс в зависимости от частоты следовани импульсов генератора 1 и заданного интервала разложени генерируемой функции в р дThe generator 1 accumulates a reference sequence of rectangular pulses arriving at the inputs of the blocks 2 forming the harmonic components of the Fourier series. The number of blocks 2 is determined by the required number of harmonics of the decomposition of the reproduced function in the Fourier series. Each block 2 forms at its first and second outputs a corresponding sine and cosine harmonic of this series. The division factor of the first divider 4, the frequency of each block 2 is selected depending on the pulse frequency of the generator 1 and the specified decomposition interval of the generated function in the series

Фурье таким образом, что частота следовани импульсов на выходе этого делител частоты равна утроенной частоте соответствующей гармонической составл к цей р да Фурье, С помощью вычитател 5 и второго делител 6 частоты, коэффициент делени которог равен трем, из импульсов с выхода делител 4 формируетс периодическое синусоидальное ступенчатое напр жение . Последнее обеспечиваетс за счет того, что вычитание напр жений с выходов делителей 4 и 6 на вычитателе 5 осуществл етс при различных коэффициентах передачи напр жени на его входах, причем эти коэффициенты подбираютс при настройке и завис т от типа вычитател (в среднем коэффициент передачи по первому входу , на который поступают импульсы от делител 4, в 2 - 2,5 раза меньше, чем коэффициент передачи по второму входу). Кроме того, все делители выполн ютс со скважностью выходных импульсов, равной двум.Fourier, in such a way that the pulse frequency at the output of this frequency divider is equal to three times the corresponding harmonic frequency to the Fourier series, Using a subtractor 5 and the second frequency divider 6, the division factor is three, a periodic sinusoidal pulse is formed from the pulses from the output of the divider 4 step voltage. The latter is due to the fact that the subtraction of voltages from the outputs of dividers 4 and 6 on the subtractor 5 is carried out at different transmission coefficients of the voltage at its inputs, and these coefficients are selected during adjustment and depend on the type of subtractor the input to which the pulses from divider 4 are received is 2 - 2.5 times less than the transmission coefficient of the second input). In addition, all dividers are performed with a duty cycle of two output pulses.

В Соответствии с вышеуказанными услови ми частота периодического синусоидально-ступенчатого напр жени на выходах вычитателей 5 будет равна частоте следовани импульсов на выходах соответствующих делителей 6, т.е. будет равна частоте соответствующей гармонической состав.- л к цей разложени функции в р д Фурье. Сглаживающие фильтры 7 осуще ствл ют выделение синусоидальных сигналов из синусоидально-ступенчатых .напр жений с выходов вычитателей 5. Интеграторы 8 предназначены дл получени косинусоидальных составл ющих посредством интегрировани синусоидальных сигналов с выходов фильтров 7. Конечный этап формировани генерируемой функции, мируемой р дом Фурье, выполн етс с помощью сумматора 3, на котором происходит сложение полученных гармоник с соответствующими весоаы коэффициентами и знаками.In accordance with the above conditions, the frequency of the periodic sinusoidal step voltage at the outputs of the subtractors 5 will be equal to the pulse frequency at the outputs of the corresponding dividers 6, i.e. will be equal to the frequency of the corresponding harmonic composition. - l to the goal of decomposition of the function in Fourier series. Smoothing filters 7 impl stvl comprises allocating the sinusoidal signals from the sinusoidal-stage .napr zheny outputs from subtracters 8 5. integrators intended for obtaining cosine components by integrating the sinusoidal signals output from the filters 7. The final step of generating the generated function ble p Fourier house performed with the help of adder 3, which is the summation of the obtained harmonics with the corresponding weights coefficients and signs.

Таким образом, устройство позвол ет за счет исключени полосовых/ фильтров и фазосдвигак цих цепей повысить точность формировани функций. Дополнительным, преимуществом вл етс возможность выполнени устройства в микроминиатюрном исполнений.Thus, the device allows, by eliminating bandpass / filters and phase-shifting circuits, to increase the accuracy of function formation. An additional advantage is the possibility of making the device in microminiature versions.

Следует отметить также, что конструкци предлагаемого устройства может быть упрощена в рез ьтате упрощени реализации делителей частоты путем использовани промежуточных св зей между делител ж частоты отдельных каналов.It should also be noted that the design of the proposed device can be simplified by simplifying the implementation of frequency dividers by using intermediate links between frequency dividers of individual channels.

ЩU

77

1 LJ1 LJ

Claims

DEVICE FOR FUNCTION GENERATION, containing a rectangular pulse generator, connected to the inputs of the blocks of formation of harmonic components of the Fourier series, the first outputs of which are connected to the corresponding inputs of the adder, connected to the output of the device, characterized in that, in order to improve accuracy, additional inputs the adder is connected to the second outputs of the blocks forming harmonic components, each of which consists of a first frequency divider, the input of which is connected to the input of the block and the formation of the harmonic component, and the output is connected to the first input of the subtractor and the input of the second frequency divider connected by the output to the second input of the subtractor, _{Λ is} connected by the output to the input of the smoothing filter 5, the output of which is connected to the first output of the unit for forming the harmonic component and connected through integrator to the second output of the harmonic component forming unit. l ^-1

SI o ισ> with so

1 1150633 ²