Устройство для воспроизведения линейно-ломаных функций (его варианты) Советский патент 1987 года по МПК G06G7/25 

1128

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и автоматике.

Цель изобретения - расширение класса воспроизводимых функций.

На фиг. 1 изображено устройство, первый вариант; на фиг. 2 - то же, второй вариант; на фиг.З - минимаксный амплитудный селектор; на фиг.4-7 графики воспроизводимых устройством функций.

Схема устройства (фиг. 1) содержит блок 1 формирования модуля, построенный, в частности, на максимизирующем амплитудном селекторе 2, один из входов которого является инвертирующим (на фиг. 1а отмечен точкой),первый 3 и второй 4 источники задающих напряжений (фиг.1 а), минимаксный амплитудный селектор 5 с неинвертирующим 6 и инвертирующим 7 выводами дифференциального входа и недифференциальным входом 8, максимизирующим 9 и минимизирующим 10 выходами, которые явля- loTCH соответственно первым и вторым выходами устройства, третий выход 11 устройства соединен с неинвертирующим вьшодом 6 дифференциального входа минимального амплитудного селектора 5. В качестве источника 3 задающего напряжения в частном случае может использоваться шина 12 нулевого потенциала (фиг.16) или источник входного сигнала, подключаемый к информационному входу 13 устройства.

В варианте устройства (фиг. 2) использован минимаксный амплитудный селектор 14 с двумя недифференциальными входами. Селектор 14 (фиг. 3) содержит минимизирующий 15 и максимизирующий 16 амплитудные селекторы и блок 17 вычитания, соединенные по приведенной схеме.

Устройство (фиг. 1) работает следующим образом.

Входное напряжение х подается на информационный вход 13 блока 1 формирования модуля, воспроизводящего операцию взятия абсолютного значения /х/. Выходное напряжение /х/ блока 1 фор- мирования модуля подается на неинвертирующий вывод 7 дифференциального входа минимаксного амплитудного селектора 5. На неинвертирующий вьшод 6 дифференциального входа амплитуд- ного селектора 5 подается сигнал х от источника 4 задающего напряжения. На недифференциальный вход 8 амплитудного селектора 5 подается сигнал

Х| от источника 3 задающего напряжения (фиг. 1 а).

Выходное напряжение на максимизи- рукицем выходе 9 амплитудного селектора 5 (напряжение между выходом 9 и шиной 12 нулевого потенциала)опре- деляется выражением

V, тах(х,,Хо-(х|)0,5(х,+Хо-/х/ + + /X, - х„ + /X//).

Выходное напряжение на минимизирующем выходе 10 амплитудного селектора 5 (напряжение между выходом 10 и шиной 12 нулевого потенциала) определяется выражением

(x, ,Хо- /х/)0,5(х,+Хд-|х/ - /X, - х„ + )

Выходное напряжение между выходами 9 и 10 (симметричный выход) определяется вьфажением

,(x,,Xo- /х/)-min(K, ,Хо - /X/ ) /х, - XQ + /X//.

Выходное напряжение между выходами 9 и 11 определяется выражением

(х,,х„ - /х/ )-Кд

-min(xo - X,, /X/ )

-0,5(х„-х, +/х/-/х„-х,- /х|/).

Выходное напряжение между выхода- ми 10 и 11 определяется выражением

(x,,Хо- /х/)-Хо . -тах(хо-х,, |х/ )

-0,5(хо-х,+/х( +/Хо-х,-/X//).

0

5

0 5

Через max и min обозначены определяющие операции непрерывной логики - операции йыбора большего и меньшего из двух сигналов

Графики функций V,, Vj, V, Vj и V представлены на фиг. 4 (графики функций Vj и V изображены с изменением их знака)

Если в устройстве (фиг.1) положить х О (вход 8 амплитудного селектора 5 присоединить к шине 12 нулевого потенциала), то приходим к схеме по фиго 16. Здесь выходные напряжения Vi jVj, V, Vj, V4 определяются приведенными выражениями, если в них положить х 0. В отличие от устройства по фиг. 1а устройство по фиг„16 поз- йоляет воспроизводить финитный сплайн Шенберга первого порядка

V,max(0, х„- /х/)

0,5(х„- /X/ + /х„- /X//)

V,

при снятии выходного напряжения с хода 9 о

Графики функций, воспроизводимых устройством по фиг о 16, приведены на фиг о 5 ,

Недифференциальный вход 8 (фиго1в амплитуд-селектора 5 соединен с входом блока 1 формирования модуля (с информационным входом 13 устройства)

Выходные напряжения V,, V, V, V4 определяются приведенными выражениями, если положить в. них Х( х. На фиг. 6 представлены графики функций V., , -Vj и V, воспроизводимых устройством по фиг. 1в при СНЯТИИ выход- ных напряжений соответственно с выходов 9 (V), 10 (Vj) и между выходами 9 и 10 (V V, - Vj)o

По максимизирующему 9 и минимизирующему 10 выходам амплитудного се- лектора 5 устройство (по фиг. 1в) воспроизводит соответственно семейства N-образных и Л -образньк элементарных функций,

В устройстве, построенном на минимаксном амплитудном селекторе 14 (фиг,2) с двумя недифференциальными входами, выход блока 1 формирования модуля присоединен к одному из вхо

дов амплитудного селектора 14, к дру-30 го соединен с выходом блока формирогому входу которого присоединен источник 4 задающего напряжения

Выходные напряжения устройства (фиг„2) V на выходе 9, Vj на выходе

9 и 11 и V

10, Vj между выходами между выходами 10 и 11 определяются соответствующими приведенными выражениями, если положить в них х, О и инвертировать их знак„ (.Выходное напряжение между выходами 9 и 10 определяется выражением V 4- Vj Ixo - /X// , Toe, совпадает с функцией V V, Vj, воспроизводимой устройством по фиг. 16 между выходами 9 и 10о Графики функций, воспроизводимых устройством (фиг о 2), изображены на фиг. 5, где обозначения функций без скобок V, V.j , V, -УЗ, -V относятся к фиг, 16, обозначения функций в скобках (-V),(-V), (V), (Vj), (V4) относятся к фиг., 2. Дальнейшее расширение функциональных возможностей возможно включением в устройствах (фиг„1 и 2) вместо блока 1 формирования модуля функци- онального преобразователя, воспроизводящего заданную функциональную за- висимость у у(х). В частности, в приведенных формулах у(х) /х/. Если

в устройствах (фиг.1 и 2) использован степенной формирователь модуля с функцией преобразования у(х) /х/, то устройства (фиг, 16 и 2) воспроиэ- водят, в частности, базовую функцию

финитного сплайна Шенберга рядка (фиго 7)о

п-го поfO

5

202-5Смещение формируемых с помощью устройств (фиг. 1 и 2) функций параллельно оси абсцисс может осуществляться последовательным включением с источником входного сигнала источника смещающего напряжения.

Формула изобретения

1о Устройство для воспроизведения линейно-ломаных функций, содержащее блок формирования модуля, вход которого является информационным входом устройства, и источники задающих напряжений, отличающееся тем , что, с целью расширения класса воспроизводимых функций, оно содержит минимаксный амплитудный селектор с дифференциальным и недифференциальным входами, инвертирующий вывод дифференциального входа

5

0 е

вания модуля, неинвертирующий вывод дифференциального входа и недифференциальный вход соединены соответственно с первым и вторым источника- 5 ми задающих напряжений, минимизирующий и максимизирующий выходы являют- ся соответственно первым и вторым выходами устройства, а неинвертирующий вывод дифференциального входа подключен к его третьему входу,

2 о Устройство для воспроизведения линейно-ломаных функций, содержащее блок формирования модуля, выход которого является информационным входом устройства,и источник задающих напряжений, отличающе е- с я тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций,оно содержит минимаксный амплитудньй селектор с двумя недифференциальнымн входами, один из которых соединен с выходом блока формирования модуля, а друг ой соединен с выходом источника задающих напряжений, первьй и второй выходы минимаксного амплитудного селектора является соответственно первым и вторым выходами устройства, третий выход устройства соединен с входом источника задающих напряжений.

О/

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и автоматики. Целью изобретения является расширение класса воспроизводимых функций. Устройство (первый вариант) содержит блок формирования модуля, первьй и второй источники задающих напряжений, минимаксньй амплитудный селектор с неинвертирующим и инвертирующим выводами дифференциального входа, недифференциальным входом и максимизирующим и минимизирующим ыхо- дами, три выхода, шину нулевого потенциала, информационный вход. Во втором варианте устройства использован минимаксный амплитудный сектор с двумя недифференциальными входами.Достижение поставленной цели, в частности, воспроизведение семейств W,N, Л-об- разных функций, модуль-функций с ограничением, финитных треугольных функций и др., обеспечено благодаря введению минимаксного амплитудного селектора и новых связей между элементами устройства. 2 с.п. ф-лы, 7 ил. СО С

б

13

/fo-off

W off

tz

-0/2 О-012

Фиг.1

Фи.г

Фиг.-В

)

Фиг. 5

Jfo

фиг, 6

Редактор Н. Бобкова

Составитель А. Маслов Техред Л.Олейник

Заказ 7270/50 Тираж 670Подписное

ВНЮШИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полигра|4 ическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,-4

Фиг. 7

Корректор Е. Сирохман