Функциональный преобразователь Советский патент 1985 года по МПК G06G7/26 

4 СО Ю

00 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть приме нено при конструировании преобразов телей для получения нелинейных соот ношений между выходными и входными сигналами. Известны функциональные преобразователи, содержащие один или неско ко дифференциальных усилителей, в цепь обратной связи которых включен нелинейный элемент, определяющий ха рактеристику преобразования ll . Точность преобразования таких функциональных преобразователей сра нительно невелика, так как зависит от глубины отрицательной обратной связи, которая опр-еделена коэффициентом усиления усилителей. . Наиболее близким техническим реш нием к изобретению является функцио нальный преобразователь, содержащий первый дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого соедине через масштабньш резистор с входом преобразователя, а неинвертирующий вход - с общей шиной, и второй дифференциальный усилитель, инвертирук«1ий вход которого подключен к инвертирующему входу первого Дифферен циального усилителя и через нелиней ный элемент соединен с выходом второго дифференциального усилителя, а неинвертируюпр1й вход второго дифференциального усилителя подключен к выходу первого дифференциального усилителя . Недостатком известного преобразователя является низкая точность преобразования, что обусловлено его структурой, при которой невозможно в контуре отрицательной обратной связи получить большого усилия в широком диапазоне частот при сохран нии устойчивости преобразователя, так как первый и второй дифференциальные усилители включены последовательно и охвачены только общей отрицательной обратной связью через нелинейный элемент, глубина которог изменяется в широких пределах при изменении амплитуды сигнала. Целью изобретения является повышение точности функционального преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что В- функциональный преобразователь, содержа1ций первый дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого подключен через масштабньй резистор и нелинейный . элемент соответственно к входу и к выходу преобразователя, а неинвертирукящй вход соединен с шиной нулевого потенциала, а второй дифференциальный усилитель, введены дополнительный нелинейный элемент, дополнительный масштабный резистор и сумматор, два входа и выход которого подключены соответственно к вьЕходам первого и второго дифференциальных усилителей и к выходу преобразователя, дополнительный нелинейный элемент включен между выходом и инвертирукмцим входом второго дифференциального усилителя, подключенным через дополнительный масштабный резистор к входу преобразователя, неинвертирующий вход второго дифференциального усилителя соединен с шиной нулевого потенциала. На чертеже приведена схема функционального преобразователя. Функциональный преобразователь содержит первый дифференциальньй{ усилитель 1, масштабный резистор 2, вход 3, нелинейный элемент 4, выход 5, второй дифференциальный усилитель 6, дополнительньй масштабный резистор 7, дополнительный нелинейный элемент 8, сумматор 9 и шину 10 нулевого потенциала. Функциональный преобразователь работает следукщим образом. Дополнительный масштабный резистор 7 и дополнительный нелинейньм элемент 8 имеют такие же параметры, как масштабньй резистор 2 и нелинейный элемент Л. Дополнительный нелинейный элемент 8 включен в цепь отрицательной обратной связи второго дифференциального усилителя 6. На выходе второго дифференциального усилителя 6 действует падение напряжения на дополнительном нелинейном элементе 8, которое подается через сумматор 9 на вькод преобразователя 5. . На нелинейном элементе 4 возникает преобразованное напряжение, так как нелинейный элемент 4 охвачен отрицательной обратной связью через первый дифференциальный усилитель 1 и сумматор 9. Так как на втором входе сумматора 9 уже действует преобразованное напряжение с выхода второго дифференциального усилителя 6, 31 от первого дифференциального усилителя 1 поступает на первый вход сумматора 9 лишь напряжение рассогласования, равное разности выходного напряжения преобразователя и выходного напряжения второго дифференциального усилителя 6. Напряжение на входе первого дифференциального усилителя, являющееся источником погрешности, меньше напряжения рассогласования для коэффициента усиления пер вого дифференциального усилите ля. 14 Следовательно, уменьшается погрешность npeo6pa3OBajraH и увеличивается точность преобразователя. Технико-экономический эффект изобретения состоит в том, что в предлагаемом функциональном преобразователе в сравнении с известньм, достигается высокая точность преобразования. При использовании в пре- . образователе интегральных уЬилителей можно довести погрешность преобразования ниже 0,008% в диапазоне частот до 300 кГц.

.ФУНК1ЩОНАЛЬНЬЙ ПРЕОВРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий первый дифференциальный усилитель инвертирующий вход которого подключен через масштабный резистор и через нелинейный элемент сойтветствённо к входу и выходу преобразователя, а неинвертирующнй вход соединен с шинрй нулевого потенциала, и второй дифференциальный усилитель, отличающийся тем, что, с целью повьгаения точности, он содержит дополнительный нелинейный элемент, дополнительный масштабный резистор и сумматор, два входа и выход которого подключены соответственно к выходам первого и второго дифференциальных усилителей и к выходу преобразователя, дополнительный нелинейньй элемент включен между выходом и инвертиругацим входом второго дифференциального усилителя, подключенным через дополнительный масштабный резистор к входу преобразователя, неинвертирующий вход второго дифференциального усилителя соединен с шиной нулевого потенциала.