Функциональный преобразователь Советский патент 1991 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к широтно-им- пульсным преобразователям и может использоваться в вычислительных машинах.

Цель изобретения - повышение точности при реализации функциональной зависимости.

На фиг. 1 изображена функциональная схема функционального преобразователя (ФП); на фиг. 2 - характеристики элементов ФП; на фиг. 3 - диаграммы сигналов ФП.

В состав ФП входят блок 1 выделения модуля, ключ 2, сумматор 3. интегратор 4, релейный элемент 5, вход 6 и выход 7 преобразователя.

Блок 1 имеет единичный коэффициент передачи и преобразует входной сигнал в напряжение положительной полярности (фиг. 2а).

Ключ 2 переходит в замкнутое состояние при воздействии на его управляющий вход сигнала отрицательной полярности.

Сумматор 3 выполнен с единичным коэффициентом передачи по каждому из входов.

Интегратор 4 реализует передаточную

1

функцию W(p) у- , а его выходной сигнал изменяется линейно (фиг. 2, б).

Релейный элемент 5 выполнен с неинвертирующей петлей гистерезиса, симметричной относительно нуля координат (фиг. 2 в).

На фиг. 3 обозначены:

XBx(t)- входной сигнал ФП на входе 6;

Y4(t) - выходной сигнал интегратора 4;

Ys(t) - выходной сигнал релейного элемента 5;

to момент времени дискретного изменения сигнала;

о ±В - пороги переключения релейного элемента 5;

±А - амплитуда выходных импульсов;

То - период усреднения выходных импульсов.

Принцип работы устройства следующий. ФП предназначен для реализации функциональной зависимости вида

X

Yb « jjw . где X - входная переменная.

сь

00 Ч

ч

VJ СО

Устройство содержит автоколебательный каскад, образованный блоками 3-5. При отсутствии входного сигнала (фиг. 3) на выходе релейного элемента 5 формируются импульсы равной длительности, имеющие нулевое среднее значение за интервал дискретизации. Выходной сигнал интегратора имеет форму пилы с амплитудой, ограниченной порогами срабатывания релейного элемента 5.

Предположим, что на вход ФП подан сигнал положительной полярности (фиг. 3). При отрицательном знаке выходного импульса ФП ключ 2 замкнут, и выход блока 1 выделения модуля соединен с входом сумматора 3, Скорость изменения выходного напряжения интегратора 4 падает, т.к. знаки сигналов на входах сумматора противоположны..При переключении релейного элемента 5 в состояние +А ключ 2 размыкается, и на выходе ФП формируется не зависимый от входного сигнала цикл развертывающего преобразования. В результате постоянная составляющая выходного

сигнала ФП описывается функциональной зависимостью

У , д 0.5 а Yo М1-0,5 ОГ

где а I XjX/A I - нормированное значение входного сигнала ХВх; 0 а 1 .

Заданная нелинейная зависимость реализуется без применения на входе (выходе) диодных аппроксиматоров, что повышает точность работы ФП.

Формула изобретения Функциональный преобразователь, содержащий последовательно соединенные сумматор, интегратор и релейный элемент, выход которого подключен к первому входу сумматора, управляющему входу ключа и выходу преобразователя, блок выделения модуля, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при реализации

функциональной зависимости вида X

вход блока выделения модуля

Y Y 1 -X

соединен с входом преобразователя, а выход через ключ подключен к второму входу сумматора.

Функциональный преобразователь относится к преобразователям с широт- но-импульсной модуляцией и может использоваться в вычислительных машинах, Целью изобретения является повышение точности работы при реализации функциоX нальной зависимости вида Y . у . Устройство содержит блох 1 выделения модуля, ключ 2, сумматор 3, интегратор 4, релейный элемент 5, вход 6, выход 7. 3 ил.

6 fr

-5

У1

а

5

У5М

7

фиг.1

t

О

6

ФигЗ