Функциональный преобразователь Советский патент 1990 года по МПК G06G7/26 

J153

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, в частности к устройствам нелинейного преобразования сигналов, и может быть использовано при моделировании систем регулирования.

Цель изобретения - повышение точности преобразователя при воспроизведении кусочно-ступенчатых функций.

На фиг. 1 приведена электрическая фнукциональная схема преобразователя, на фиг. 2 - выходная характеристика преобразователя.

Функциональный преобразователь

содержит сумматор 1

m

I

V

1 активных диодных элементов 2(- 2m(n- число уровней квантования), в которые входят операционные усилители (ОУ) , первые масштабные резисторы 4ц-4т, вторые масштабные резисторы 5(-5т, вторые потенциометры токозадающие резисторы 7, первые коммутирующие диоды 8,- 8W, вторые коммутирующие диоды 9,- 9т, переменные резисторы 10,и«1 I

JOjy, и первые потенциометры . ,4 , . соединенные по приведенной схеме.

Преобразователь работает следующим образом.

При нулевом входном сигнал отрицательные опорньк1 напряженш , выставляемые потенциометрами 6; на неинвертирующих входах ОУ 3 , приводят к установке на выхода:-, гпслед- них отрицательных напряжений, которые не пропускаются на входы тов 2; , в результате чего выходное напряжение преобразователя равно нулю. Как только входное напряжение превысит (по абсолютной величине) уровень первого опорного напряжения, знак напряжения на выходе ОУ 3 изменится на положительный, ограничитель на его выходе откроется, а напряжение на его выходе (и выходе преобразователя) будет соответствовать уровню настройки, который определяется положением движка переменного резистора Ют. Если далее входное напряжение превысит уровень опорного напряжения на элементе 10„,,, на выходе ОУ Заполнится положительное напряжение, которое ограничится по уровню вторым ограничителем, положительное напряжение с выхода потенциометра llm переведет ОУ 3 на 1овый опорный уровень и выклю

5

чит его, а на выходе преобразователя напряжение будет равно напря/ cmw на выходе следующего ограничителя.

При дальнейшем росте входного напряжения и превышении им нового опорного уровня ОУ Зт, определяемого положением движка потенциометра 11, в сработанном состоянии окажутся элементы 2т и и выходное напряжение преобразователя будет составлять сумму уровней ограничения этих элементов. Превышение опорного уровня следующего элемента гриые- дет к появлению на выход преоСфазо- вателя напряжения, сооиетсти/.огего сумме выходных напряжений эле tc-нтои

m

и 2№,и т.д. Таким образом, ие

личина напряжения на ьы год nptHiupj-- зователя определяем ч напря жений ограничен ; , io.. нш,х тов 2; .

Ф о р м у л

и -э о b р е т е и и

25

30

35

40

45

50

55

Функциональный ij пователъ, содержаний сумматор, яыход которого является выходом преобразователя, и га активных диоднь х элементов, выходы которых поп ючены к соотпетстН вующим -эходам су тора, первый ин- формащ )Н1 ый РХОД i-го (i 2,,..,m) ак .1вного диодно о элемента соединен г пмходом (i-l)-ro aK viBHoro диодного -лекеыл, каждый активный диодный члеменг содержит операционный усилитель , к инвертирующему входу которого подключен первый вывод первого масштабного резистора, первый и второй коммутирующие диоды и токола- дающий резистор, первый информационный вывод которого подключен чер т первый коммутирующий диод к иыходу операционного усилителя, i-й активный диодный элемент содержит первый потенциометр, который включен между первым информационным входом элемента и шиной нулевого потенциала и подключен выходом через второй масштабный резистор к инвертирующему входу операционного усилителя, второй вывод первого масштабного резистора первого активного диодного элемента подключен к информационному входу преобразователя, о т л и ч а щ и и с я тем, что, с целью повышения точности при воспроизведении кусочно-Ступенчатых функций, в нем в каждый активный диодный элемент

ювведены второй потенциометр и переменный масштабный резистор, один из выводов которого соединен с шиной нулевого потенциала, а другой вывод подключен к выходу активного диодного элемента и через встречно и последовательно включенный по отношению к первому коммутирующему диоду второй коммутирующий диод подключен к первому информационному выводу токоза- дающего резистора, второй информационный вывод которого соединен с шиной

положительного опорного напряжения, второй потенциометр в каждом активном диодном элементе включен между шиной отрицательного опорного напряжения и шиной нулевого потенциала и подключен выходом к неинвертирующему входу операционного усилителя, второй вывод первого масштабного резистора 1-го активного диодного элемента соединен с вторым выводом первого масштабного резистора первого активного диодного элемента.

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, в частности к устройствам нелинейного преобразования сигналов, и может быть использовано при моделировании систем регулирования. Цель изобретения - повышение точности преобразователя при воспроизведении кусочно-ступенчатых функций. Функциональный преобразователь содержит сумматор 1, M = N/2 + 1 активных диодных элементов 2₁ - 2_M (N - число уровней квантования), в которые входят операционные усилители 3₁ - 3_M, первые масштабные резисторы 4₁ - 4_M, вторые масштабные резисторы 5₁ - 5_M, вторые потенциометры 6₁ - 6_M, токозадающие резисторы 7₁ - 7_M, первые коммутирующие диоды 8₁ - 8_M, вторые коммутирующие диоды 9₁ - 9_M, переменные резисторы 10₁ - 10_M и первые потенциометры 11₁ - 11_M. Поставленная цель достигается благодаря введению в каждый активный диодный элемент второго потенциометра и переменного масштабного резистора, а также новым связям между элементами преобразователя. 2 ил.

Uori.m(mri)(m-2) оп.т-2Uon.mfm-i)Uonm-iuon.m

- Упр. т Уогр.т-f Uotp.m+(m-$

Voep.m+fm-2) fysp.m+//n-/)+fln-2)

Фаг. 2