Устройство для воспроизведения гистерезисных функций Советский патент 1987 года по МПК G06G7/25 

Изобретение относится к автоматике и к моделирующей технике,

Цель изобретения - упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей за счет получения несимметричного разностного выхода.

На фиг. приведена схема устройства с линейным участком прямой ветви гистерезисной петли; на фиг. 2 - то же, с линейным участком обратной ветви гистерезисной петли; на фиг.З- гистерезисные функции, воспроизводимые устройством по фиг. 1; на фиг. 4 - гистерезисные функции, воспроизводимые устройством по фиг. 2i на фиг. 5 - схема устройства с несимметричным разностным выходом.

Устройство содержит двухканаль- ный аналоговый логический элемент 1 Грелятор), выполненньш в виде компаратора 2 (на дифференциальном операционном усилителе) и первого 3 и второго 4 переключателей, подключенных управляющими входами к выходу компаратора 2, имеющего первый 5, и ,второй 5 J входы, причем вход 5 является информационным входом устройства. Переключатель 3 имеет входы . 6 и 6,j и выход 6 , а переключатель ,4 - входы 7, и 7 и выход 7. Вход 5 компаратора подключен к источнику 8 входного сигнала х. Входы 6 и 6, переключателя 3 подключены к выходам первого 9 и второго 10 источников задающих напряжений х и х, а один из входов переключателя 4 (7 или 7 ) соединен с выходом третьего источника 11 задающего напряжения х. Устройство (фиг. 4) дополнительно содержит вычитатель 12.

Устройство работает следующим образом.

Логический элемент 1 (релятор) по первому вьпсоду 6 охвачен обратной связью (выход 6 и вход 5,j соединены) . Входное напряжение х одновременно подается на вход 5, компаратора 2 и на вход 7, (фиг. 1) или на вход 7,j (фиг. 2) переключателя В зависимости от полярности разности напряжений на входах 5, и 5 компаратора 2 переключатели 3 и 4 одновременно находятся в верхнем или нижнем положении (фиг. 1).

Напряжение z на первом несимметричном выходе бд устройства (фиг.1 и -2) определяется выражением

z,0,.5x, l + sign(z, -х) +0,5x.Ll- -sign(z, -х).

Напряжение z на втором несимметричном выходе 7j (фиг, 1) определяется выражением

,5xLl+sign(z,-x) +0,5x,l- -sign(z, -х).

Напряжение между выходами 6 и 7 (симметричный выход, фиг. 1) определяется выражением

, ,5(х,-х)l + SLgn(z,-x)l + +0,5()l-sign(z,-x) .

Напряжения z , и z (фиг. 2) определяются соответственно выражениями

z,,5x J+sign(z,-x)+0, -sign(z,-x)l;

,,5(x,-x,)l+sign(z,-x)l + + 0,5(x,-x)l-sign(z, -х).

По первому несимметричному выходу устройство воспроизводит функцию

прямоугольного гистерезиса (фиг.3(х, 4оО с регулируемой шириной гистерезиса и регулируемь ми уровнями ограничения. По второму несимметричному выходу устройство воспроизводит

гистерезисные функции с линейными участками прямой (фиг. 3&) и обратной (фиг. 4S) ветвей гистерезисной петли. По симметричному выходу устройство воспроизводит гистерезисные

функции с линейно смещенными участками прямой (фиг . 3 Б) и обратной (фиг. 4Ь) ветвей гистерезисной петли. При этом во всех случаях возможна регулировка ширины гистерезиса

и уровней ограничения путем измерения соответствующих задающих напряжений.

Операция вычитания напряжений z и z может осуществляться и введением вычитателя 12 (фиг. 5), первый и второй входы которого соединены соответственно с первым 6 и вторым 7 выходами устройства . Б этом случае все три выхода имеют общую заземленную точку между входом и выходами .

Формула изобретения

1. Устройство для воспроизведения гистерезисных функций, содержащее двухканальный аналоговый логический элемент, выполненный в виде компаратора, первый вход которого является информационньот входом устройства, а выход подключен к управляющим входам двух переключателей, подсоединенных выходами к двум соот-- ветствугощим выходам устройства, и первый, второй к третий источники задающих напряжений, отличающееся тем,.что, с целью упрощения устройства, в нем второй вход компаратора соединен с выходом пер- вого переключателя, выходы первого, второго и третьего источников задающих напряжений подключены соответственно к первому и второму информационным входам первого переключателя и к одному из информационных входов второго переключателя, другой информационный вход которого соединен с первым входом компаратора,

21 Устройство по п. I, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет получения несимметричного разностного выхода, оно содержит вычитатель, входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго переключателей, а выход яв- ляетсл общим выходом устройства.

Фиг.1

mut.i

а

N

г I

сриг.З

Составитель А.Маслов Редактор Н.Бобкова Техред М.Ходанич

™ л п/Подписное

Заказ 7811/49 Тираж 694 . rrrv Заказ государствейного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35,Раушская наб., д.

п;;;;;;;;«:-Г-п;;Гг;;;ГвГоГп;:7п;г.ГеГГужг„р д, ул. проект„ая,

фиг. 5

Корректор Л.Пилипенко

Изобретение относится к автоматике и моделирующей технике и может быть использовано для воспроизведения трех семейств гистерезисных функций - с прямоугольным гистерезисом, с линейным участком прямой или обратной ветви, с линейно сме-. щеншам участком прямой или обратной ветви гистерезисной петли. Цель изобретения - упрощение устройства и расширение функциональных возможностей за счет получение несимметричного разностного выхода. Устройство содержит двухканальный аналоговый логический элемент (релятрр), выполненный в виде дифференциального операдаонного усилителя и двух переключателей, и три .источника задающих напряжений. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря новым связям между элементами устройства. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. (О