Функциональный преобразователь Советский патент 1991 года по МПК G06G7/26 

U,

О vj Ю 4 VI

00

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, в частности к функциональным преобразователям, и может быть использовано при построении систем автоматического управления.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя; на фиг. 2 - пример построения делителя напряжения, коммутатора и матрицы конденсаторов.

Функциональный преобразователь содержит включенные последовательно ключ 1, подключенный к аналоговому входу, интегратор 2, компаратор 3, второй вход которого подключен к общей шине, и блок 4 управления, подключенный к выходу преобразователя и к входу управления ключа 1. а также источник 5 опорного напряжения, ключ 6, подключенный к интегратору 2, к блоку 4 синхронизации и к источнику 5 опорного напряжения, делитель 7 напряжения, подключенный к источнику 5 опорного напряжения, коммутатор 8, подключенный к интегратору 2 и к делителю 7 напряжения, блок из N запоминающих конденсаторов 9 и блок 10 памяти вида нелинейности, подключенный к коммутатору 8, к блоку 4 синхронизации и к цифровому входу преобразователя. Примером построения блока 4 может служить совокупность включенных последовательно генератора 11 тактовых импульсов, счетчика 12 импульсов, подключенного к входу блока 4, дешифратора 13, подключенного к выходу блока 4, и триггера 14, подключенного к входу и к выходу блока 4 синхронизации.

Работа преобразователя осуществляется в два такта. В первом такте, длительность которого задается с помощью блока 4, к входу интегратора 2 на фиксированный интервал времени Т0 через ключ 1 подключается входное напряжение Vx. В результате выходное напряжение интегратора 2 изменяется от нулевого до напряжения, определяемое выражением

AV

RiC

где Ri и С - сопротивление резистора RI и емкость конденсатора С интегратора 2.

Во втором такте к входу интегратора 2 через ключ 6 подключается источник 5, напряжение которого по знаку противоположно напряжению Vx. Напряжение на выходе интегратора начинает изменяться, уменьшаясь по абсолютной величине. Кроме того, к входу интегратора 2 через коммутатор 8 в

фиксированные моменты времени подключаются конденсаторы блока 9, отдавая свой заряд конденсатору интегратора 2. Заряд конденсаторов блока 9 осуществляется от

делителя 7 напряжения в промежутках между моментами разряда. Второй такт длится до тех пор, пока выходное напряжение интегратора 2 не станет равным нулю, что фиксируется компаратором 3, по команде

которого блок 4 размыкает ключ 6 и прекращает подключение конденсаторов блока 9 через коммутатор 8 к входу интегратора.

Выходное напряжение интегратора 2 во втором такте изменится на величину AV, определяемую выражением

AW Ео Тх AVRiC

+ ОТ7 2 Z Cij x

S 1) 1

(i to -Tx) + 1 M /I . J I bЈ+L{M}.M{,.,}

где Tx - длительность второго такта;

i - порядковый номер участка кривой выходного напряжения интегратора 2, I 1, п;

j - порядковый номер конденсатора блока 9, j 1. m;

M{l,j} - функция, принимающая значения + 1, -1 или 0 в зависимости от сочетания i и Пэта функция занесена в блок 10 памяти);

с n m

L { i , j 1 -о- Ј Z С„ x I J i ij 1

(it0 -Tx) + 1 .

Приравняв первые части обоих выражений, 40 определяющих Д V, можно записать уравнение преобразования преобразователя

45

T-v e-i;4 - }- M - }Из уравнения преобразования следует, что зависимость выходного интервала времени от входного напряжения носит нелинейный характер и содержит линейную

(первое слагаемое) и нелинейную (второе слагаемое) части. Причем кривая зависимости представляет собой комбинацию кусочно-линейной и кусочно -ступечатой аппроксимации гладкой кривой. При соответствующем выборе числа участков аппроксимации достигается требуемая степень приближения аппроксимирующей кривой к заданной зависимости. Вид аппроксимирующей фнкции изменяется путем изменения

занесенной в блок памяти 10 функции M{l,j}, т. е. легко и оперативно.

Формула изобретения Функциональный преобразователь, содержащий интегратор, последовательно соединенные источник опорного напряжения, делитель напряжения и коммутатор, первый вход интегратора через первый ключ соединен с информационным входом устройства и через второй ключ с источником опорного напряжения, компаратор, один вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, блок синхронизации, первый и второй выходы которого подключены к управляющим

0

5

входам ключей, отличающийся тем. что, с целью повышения быстродействия, в него введены блок памяти вида нелинейности и блок из N запоминающих конденсаторов, одни обкладки которых подключены к шине нулевого потенциала, а другие через коммутатор соединены с вторым входом интегратора и входом делителя напряжения, управляющие входы коммутатора подключены к выходам блока памяти вида нелинейности, входы которого соединены с группой выходов блока синхронизации, выход интегратора подключен к второму входу компаратора, выход которого соединен с тактирующим входом блока синхронизации.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, в частности к функциональным преобразователям, и может быть использовано при построении систем автоматического управления. Цель изобретения - повышение быстродействия. Функциональный преобразователь содержит включенные последовательно ключ 1, подключенный к входу преобразователя, интегратор 2, компаратор 3, второй вход которого подключен к общей шине устройства, блок синхронизации 4, подключенный к выходу преобразователя и входу управления первого ключа 1, а также источник 5 опорного напряжения и ключ 6, подключенный к интегратору 2, блоку синхронизации 4 и источнику 5 опорного напряжения, делитель напряжения 7, подключенный к источнику 5 опорного напряжения, коммутатор 8, подключенный к интегратору 2 и делителю напряжения 7, блоки N запоминающих конденсаторов 9, блок памяти вида нелинейности 10, подключенный к коммутатору 8 и блоку синхронизации. 2 ил.

К$ло/ у5

К бмзку 2

II