ОЛТЕНТНО-ТЕХК:"!!'БИБЛИОТЕКА Советский патент 1970 года по МПК G06G7/26 

ИзЕзестны диодные универсальные функциональные преобразователи, содержащие нелинейные диодные элементы и суммирующее устройство (операционный усилитель). Каждый диодный элемент рассчитан на аппроксимацию участка функции одним отрезком прямой, наклон которой определяется из условий аппроксимации воспроизводимой функции и задается положением движка входпого потенциометра. Точка включения (выключения) диодного элемента, также определяемая из условий аппроксимации, задается для каждого .диодного элемента вторым потенциометром, являющимся делителем опорного напряжения. Таким образом, каждый диодный элемент такого преобразователя содержит два регулировочных потенциометра.

Неидеальность характеристики диодных элементов (наличие начального нелинейного участка) и нестабильность диодов оказывают значительное влияние на точность воспроизведения заданной функции.

В настоящее время имеются операционные усилители, выполненные в виде твердых схем, стоимость которых при налаженном серийном производстве не превыщает стоимости высококачественных диодов. Габариты таких усилителей соизмеримы с габаритами маломощных транзисторов.

Использование операционного усилителя в схеме нелинейного элемента позволяет получить диодный элемент, характеристика которого близка к идеальной, с высокой точностью и чрезвычайно стабильна.

Схемы таких элемеитов приведены на фиг: 1 и 2. Однако построение функционального преобразователя, пспользующего такие элементы ио известной схеме, не устраняет необходимости подбора опорных напряжений для каждого иелииейного элемента.

Ниже приводится описание универсального функционального преобразователя, выполненного по новой схеме, с использованием нелинейных элементов, построенных на операционных усилителях. Основной особенностью предлагаемого преобразователя является то, что нелпнейные элементы соедпнены между собой последовательно через потепциометры, а их выходы иодключены к двум последовательпо включенным суммирующим усилителям. В иреобразователе используются только два источника опорных наиряжепий, одинаковых по абсолютной величине для всех нелинейных элементов и различающихся только иолярностью.

Схема функционального иреобразователя приведена на фиг. 3. гулируемых источников 3 и 4, опорного напряжения переключателей 5 и 5, а таклсе суммирующих усилителей 7 и S. Усилитель 8 выполнен с изменяемым коэффициентом передачи. Потенциометры 9 задают крутизны линейно изменяющихся участков входных сигналов нелинейных элементов. Потенциометры } и 9 слулсат для поворота относительно осей координат и смещения функции вдоль оси у соответственно. Принцип работы преобразователя заключается в алгебраическом суммировании характеристик всех нелинейных элементов, линейной функции входного сигнала и иостояниого смещения. Для этого носле нахождения узловых точек аиироксимации, вычисления по ним значения модуля опорного напрял ения и коммутации схемы в соответствии с воспроизводимой функцией все иотенциометры выводятся в нулевое положение. Затем устанавливаются рассчитанные значения опорных напряжений. Изменением коэффициента передачи усилителя 5 при наиряжении на входе преобразователя, соответствующем второй узловой точке, устанавливается рассчитанное для данной функции напряжение, далее при том же напряжении на входе потенциометром / устанавливается значение функции во второй узловой точке. После этого на вход преобразователя подаются последовательно напряжения, соответствующие третьей, четвертой и т. д. узловым точкам, и потенциометрами 9 устанавливаются соответствующие значения функции в этих точках. Описанная схема функционального преобразователя была экспериментально проверена при воснроизведении функций: ГУ у 10 sin - X, у -; у 10100 К достоинствам предложенной схемы, помимо уменьщения числа регулировочных элементов, можно отнести однородность структуры и возможность использования стандартных элементов без их подбора, что весьма важно с точки зрения технологичности конструкции функционального преобразователя. Паличие двух выходов разной полярности у каждого нелинейного элемента в сочетании с последовательным соединением этих элементов позволяет воспроизводить щирокий класс функций без существенного усложнения преобразователя. Предмет изобретения 1. Функциональный преобразователь, содержащий нелинейные элементы, потенциометры, коммутирующие устройства, суммирующие операционные усилители и два источника онорных напряжений разной полярности, отличающийся тем, что, с целью уменьщения числа потенциометров настройки, упрощения набора функций и новыщения технологичности конструкции за счет обеспечения однородности структуры, в нем выход каждого нелинейного элемента соединен с потенциометром двилчок которого подключен ко входу иоследующего нелинейного элемента, вход первого нелинейного элемента соединен с источником входного сигнала, а выходы всех нелинейных элементов через коммутирующие устройства связаны со входами последовательно включенных суммирующих операционных усилителей. 2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности воспроизведения функций, нелинейные элементы выполнены в виде операционных усилителей с двумя цепями обратных связей, первая из которых образована последовательно соединенным диодом и резистором, а вторая - диодом, включенным в обратной полярности, причем выходом элемента является точка соединения диода и резистора первой цепи обратной связи. 3. Преобразователь по п. 2, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и увеличения класса воспроизводимых функций, во вторые цепи обратных связей операционных усилителей нелинейных элементов последовательно с диодами включены резисторы, а точки соединения диодов и резисторов цепей обратных связей соединены с выходами элементов через переключатели.

JLy