ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1973 года по МПК G06G7/26 

1

Предлагаемый функциональный преобразователь может найти применение в системах управления, следящих системах в качестве вычислительного элемента с нелинейной характеристикой.

Известны функциональные преобразователи с кусочно-линейной аппроксимацией, содержащие операционный усилитель, в цепь обратной связи которого включены шунтирующие цепочки на стабилитронах и резистоpax.

Ломанная кривая, аппроксимирующая монотонную характеристику в таких преобразователях, имеет точки перегиба, характеризующиеся скачком крутизны. Чем меньше количество линейных участков, тем круче изменяется функциональная характеристика в точке перегиба. Такой преобразователь в динамической системе в моменты перехода точек перегиба будет создавать дополнительные перегрузки.

Уменьшение изменения крутизны в точках перегиба требует введения дополнительных линейных уча.стков характеристики и ооответственно увеличения количества диодных цепей.

Для повышения точности преобразования в предложенном функциональном преобразователе каждая шунтирующая цепочка содержит

сглаживающий фильтр, включенный между точкой соединения стабилитрона с резистором и точкой пулевого потенциала.

Схема преобразователя изображена на. чертеже.

Преобразователь содержит операционный усилитель / с резистором 2 в цепи обратной связи, параллельно которому включены шунтирующие цепочки, выполненные на стабилитронах 3, 4 н резисторах 5, 6. Каждая шунтирующая цепочка содержит, кроме того, сглаживающий фильтр, выполненный на резисторе 7 и конденсаторе 8. Количество шунтирующих цепей определяется требуемой точностью аппроксимации.

Преобразователь работает следующим образом.

До напряжения пробоя стабилитронов преобразователь работает как усилитель постоянного тока и коэффициент усиления его при этом определяется отношением сопротивлений обратной связи и входной цепи. При достижении выходного напрял ения величины, соответствующей напряжению пробоя стабилитронов первой шунтирующей цепочки, подключается делитель напряжения, состоящий из резистора 5, и сглаживающего фильтра этой цепочки. Далее по мере роста входного напряжения происходнт последовательное

включение остальных цепочек. Изменение коэффициента усиления преобразователя на этом участке происходит не скачком, а по экспоненциальному закону с постоянной времени инерционного звена. Очевидно, что в динамике замена ломаной характеристики с точками перегиба на эиспоне-нциальные характеристики позволит исключить скачки выходного сигнала и как следствие большие значения высших производных в системах регулирования. Введение инерционных звеньев при воспроизведении монотонных характеристик позволит уменьшить количество диодных цепей.

Предмет изобретения

Функциональный преобразователь, содержаш,ий операционный усилитель с резистором в цепи обратной связи, параллельно которому включены шунтирующие цепочки из последовательно включенных стабилитронов и резисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, каждая шунтирующая цепочка содержит сглаживающий фильтр, включенный между точкой соединения стабилитрона с резистором и точкой нулевого потенциала.