Устройство для формирования непрерывных биполярных функций Советский патент 1984 года по МПК G06G7/16 

1111 Изобретение относится к аналоговой вычислительнойтехнике к. устройствам автоматики. Известно устройство для формирования непрерывных биполярных функци выполненное в виде электронно-лучевой трубки Политрон С 1 3. Однако известное устройство хара теризуется низкой надежностью и чув ствительностью. Наиболее близким к предложенному является устройство для формировани непрерывных биполярных функций,содержащее п развертывающих и п функциональных узлов 2., Недостатком данного устройства является ограниченная область применения из-за ограниченного динамического диапазона. Цель изобретения - расширение ди намического диапазона устройства. Поставленная цель достигается тем что в устройство для формирования непрерывных биполярных функций, содержащее п развертывакяцих и п функциональньрс узлов, введены два компенсационных стабилизатора напряжения, между информационным входом и выходом каждого из которых включен соответственно первый и второй масштабные резисторы, источник опорного напряжения, первьй и второй выходы которого подключены к входам ввода опорного напряжения соответственно первого и второго компенсационных стабилизаторов напряжения, выходы которых являются выходами устройства информационные входы первого и второго компенсационных стабилизаторов напряжения соединены соответственно с первыми и вторыми выходами п функциональных узлов, входы управления Которых подключены к выходам соответствующих п развертывающих узлов, первые входы которых подключены к соответствующим тактовым входам устройства, а вторые входы подключены к источнику напряжения, информацион ные входы п функциональных узлов являются входами устройства, причем каждый из п функциональных узлов содержит два усилительных элемента, выполненных на полевых транзисторах истоки которых соединены и через ба лансный резистор подключены к шине нулевого потенциала, а затворы поле вых транзисторов подключены к соответствующим информационным входам функционального узла, первый и второй выходы которого через первьй и второй нагрузочные резисторы подключены к стокам соответствующих полевых транзисторов, подключенных через первый и второй токозадающие резисторы к управляющему входу функционального узла, а каждьй из п развертывающих узлов содержит коммутирующий элемент, вьтолненный на полевом транзисторе, затвор которого через ограничительный резистор подключен к первому входу развертывающего узла, к выходу которого подключен исток полевого транзистора, затвор которого подключен к первому выводу нелинейной интегрирующей цепочки, состоящей из последовательно соединенных конденсатора и диода, параллельно которому подключен шунтирукнций резистор, сток полевого транзистора подключен к второму входу,развертывающего Узла и второму выводу нелинейной интегрирующей цепочки. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство дпя формирования непрерывных биполярных функций содержит п развертьвающих узлов, каждый из которых содержит коммутирующий элемент 1, ограничительный резистор 2, конденсатор 3, диод 4 и шунтирующий резистор 5, п функциональных узлов, каждый из которых содержит два усилительных элемента 6 и 6, балансный резистор .7, два нагрузочных резистора 8, и Sj, два токозадающих резистора 9 и 9, два компенсационных стабилизатора напряжения 1С, и lOj, два масщтабных резистора 11 и . llj, источник 12 опорного напряжения. Устройство работает следующим образом. На затвор коммутирующего элемента 1 первого развертывающего узла через щунтирующий резистор 5 подается тактовый импульс, приводящий коммутирующий элемент 1 в состояние близкое к насьш1ению. На затвор коммутирующего элемента 1 первого развертывакицего узла, через шунтирующий резистор 5 подается тактовый импульс, приводящий коммутирующий элемент 1 в состояние близкое к насыщению, в результате чего с истока коммутирующего элемента 1 на усилительные элементы 6 и 6j первого функционального узла подается напряжение питания. При подаче на затворы усилительных э.лементов 6 и

6j первого функционального узла управляющего сигнала 11, выходные постоянные напряжения компенсационных стабилизаторов напряжения 10; и 10,, модулируются суммированными сигналами первого функционального узла и выходное напряжение устройства изменяется соответственно изменению сигнала на затворах усилительных элементов 6 и 6

При снятии тактового импульса с затвора коммутирующего элемента 1 первого развертывакщего узла и одновременной подачей второго тактового импульса на затвор коммутирующего элемента 1 второго развертывающего узла, амплитуда импульса за затворе коммутирующего элемента 1 первого развертывающего узла постепенно уменьшаете я,а на затворе коммутирующего элемента 1 второго развертьшающего узла пропорционально этому уменьшению амплитуда увеличивается. Так как подача тактовых импульсов на затворы коммутирующих элементов производится через нелинейно-интегрирующие цепочки, при этом величина выходных токов, обусловленных действием сигналов на затворах усилительных элементов 6 и 6 первого функционального узла, уменьшается, и если сигналы не будут поданы на затворы усилительных элементов 6 и 6 второго функционального узла, то ток упадет до нуля. При подаче сигналов на затворы усилительных элементов 6 и 62 второго функционального узла, выходные токи узла изменяются соответственно закону изменения сигналов действующих на затворах этих усилительных элементов.

Аналогично происходит работа устройства при подаче тактовых импульсов на последующие развертывающие узлы и при подаче сигналов на соответствующие им функциональные узлы.

Выходные напряжения функциональных узлов подаются на входы цепей обратной связи компенсационных стабилизаторов напряжения 10 и 10 с об1цим . для них источником опорного напряжения 12, в результате чего на выходе устройства получается суммированное напряжение без разрывов производной. Подключение истоков всех пар усилительных элементов функциональных узлов через балансные резисторы к шит не нулевого потенциала обеспечивает выравнивание токов каждой пары усилительных транзисторов и стабилизацию их коэффициентов усиления.

Таким образом, при последовательной подаче импульсовна первые входы развертывающих узлов и при наличии сигналов произвольной формы на информационных входах функциональных узлов, на вькоде устройства появляется напряжение, закон изменения которого определяется законом изменения сигналов на информационных входах функциональных узлов, а время действия этого напряжения обусловлено суммарной длительностью импульсов, поступающих на первый вход развертывающ узлов, причем производная выходного сигнала будет непрерывна.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ НЕПРЕРЫВНЫХ ВИПОЛЯРНЬК ФУНКЦИЙ, содержащее п развертываннцих и п функциональных узлов, отличающеес я тем, что, с целью расптрения динамического диапазона, в него введены два компенсационных стабилизатора напряжения, между информационным входом и выходом каждого из которых включен соответственно первый и второй масштабные резисторы, источник опорного напряжения, первьй и второй выходы которого подключены к входам ввода опорного напряжения соответственно первого и второго компенсационных стабилизаторов напряжения, выходы которых являются выходами устройства, информационные входы первого и второго компенсационных стабилизаторов напряжения соединены соответственно,с первыми и вторыми выходами п функциональных узлов входы управления которых подключены к выходам соответствующих п развертывающих узлов, первые входы которых подклюмены к соответствующим тактовым входам устройства, a вторые входы подключены к источнику напряжения, информационные входы п функциональных узлов являются входами устройства, причем каждый из п функциональных узлов содержит два усилительных элемента, выполненных на полевых транзисторах,истоки которых соединены и через балансный резистор подключены к шине нулевого потенциала, a затворы полевых транзисторов под-ключены к соответствующим информационным входам функционального узла, , (Л первый и второй выходы которого через первый и второй нагрузочный рес зисторы подключены к истокам соответствукшщх полевых транзисторов, подключенных через первый и второй токозадаюп ие резисторы к управляющему входу функционального узла, a каждый из п развертывающих узлов содержит коммутирующий элемент, выполненный на полевом транзисторе, затвор которосо го через ограничительный резистор подо со ключен к первому входу развертывающего узла, к выходу которого подключен о: исток полевого транзистора, затвор которого подключен к первому вьгаоду нелинейной интегрирующей цепочки, состоящей из последовательно соединенных конденсатора и даода, параллельно которому подключен шунтирующий резистор, сток полевого транзистора подключен к второму входу развертыв ющего узла и второму выводу нелинейной интегрируилцей цепочки.