ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ/VIН О ГИ X ПЕРЕМЕН Н гЛ X Советский патент 1973 года по МПК G06G7/26 

1

11:«дретение оишснчся к области вычислиleaiMioii техники и может бьпь использовано для. аналого-цифрового моделирования миого ерных систем.

Известные функциональные преобразователи многих неремеиных, содержащие входные преобразователи аналог - код, блоки выбора подобласти значений входных переменных и группы задающих потепциометров, сложны и при больню:, числе переменных не обеспечивают требуемой точности моделирования.

Целью изобретения является упрощение устройства и повыгиение точности его работы.

Указаниая цель достигается тем, что каждая группа задающих потенциометров через отдельный диод подключена к выходу первого блока выбора подобласти, а через конденсаторы, по;.ключенные к общим точкам диодов и выходных резисторов первого блока выбора нодобласти, присоединена к источнику высокочастотного сигнала.

На фиг. i изображена схема функционального преобразователя при двух входных переMeiHibix; на фиг. 2 - пример разбивки области входных переменных.

Входные преобразователи аналог - код 1, 2 подключены к источиикам X и У входных переменных соответственно, и к источникам Хд и YH дополнительных сглаживающих сигналов. Выходы 3, 4 входных преобразователей 1, 2

подключены к элементам 5-8, представляющим собой цифровые схемы «И, сиабженные выходными усилителями, и образующим первым блок выбора подобласти. Выходы 3, 4 преобразователей 1, 2 представляют собой «нулевой и «единичный выходы триггера младщего разряда.

Первый блок выбора подобласти может образовываться ие только четырьмя элементами 5-8, но и другим их количеством, и может быть связан более, чем с двумя выходами преобразователей 1, 2. Второй и третий блоки 9, 10 выбора подобластей подключены к выходам 11 блоков 1, 2. Блок 9, например, подсоединяется к выходам триггеров вторых разрядов, а блок 10 к выходам остальных триггеров старщих разрядов.

Группы соединенных параллельно задающих потенциометров 12 соединены каждая последовательно со своим диодом 13 и подключены к одному из выходиых резисторов 14 первого блока выбора подобласти. Общие выводы группы потенциометров, не связанные с диодами, подключены к выходам блока 9. К общим выводам диодов 13 и резисторов 14 подключен через конденсаторы 15 выход 16 источника 17 высокочастотного сигнала.

Движки нотенциометров объединяются индивидуальными сумматорами 18, образующими блок 19 сумматоров. К каждому индивидуальному сумматору 18 подключено по одному потенциометру из каждой группы. К выходам индивидуальных сумматоров 18 присоединены ключи 20 блока 21 ключей, управляемые каждый своим выходом 22 третьего блока 10 выбора подобластей. Выходы ключей 20 объединены сумматором, входящим в состав выходного преобразователя 23, который содержит также выпрямитель и сглаживающий фильтр.

Рассмотрим работу устройства на примере входных переменных со 144 узлами. Так как в отсутствие дополнительного сигнала описываемый функциональный преобразователь осуществляет кусочно-постоянную аппроксимацию, каждому узлу соответствует элементарная подобласть (самые маленькие квадраты на фиг. 2), в которой значение воспроизводимой функции постоянно.

Пусть ключи 20 осуществляют разбиение области входных переменных на девять больщих частей. Тогда этих ключей девять, а блок 10 присоединен к «нулевым и «единичным выходам двух старших разрядов триггеров преобразователей 1, 2 и представляет собой деп1ифратор на девять выходов с девятью пороговыми усилителями. Число потенциометров в группе также девять, число груп - шестнадцать.

Пусть блок 9 осуществляет разбивку на четыре части внутри каждой из промежуточных подобластей, выделенных блоком 10. Тогда блок 9 быть подключен к «нулевым и «единичным выходам триггеров следующего (в сторону младших) разряда преобразователей 1, 2. Первый блок выбора подобластей подключен к выходам 3, 4 триггеров младших разрядов и осуществляет внутри каждой из меньших промежуточных подобластей (содержащих по четыре элементарных подобласти) выделение одной из заштрихованных элементарных подобластей. При таком выполнении функционального преобразователя в блоках выделения подобластей и запоминающем устройстве содержится всего 32 диода.

Рассмотрим работу предлагаемого преобразователя в отсутствие дополнительных сигналов Хд, Хд.

По сигналам X, Y входные преобразователи 1, 2 вырабатывают коды, соответствующие одной из элементарных подобластей, в которой значение воспроизводимой функции задается одним потенциометром. Первый блок выбора подобластей подает на четыре группы потенциометров 12, присоединенных к одному из элементов 5-8, сигнал s, стремящийся открыть соответствующие диоды 13. С остальных элементов 5-8 нодается нулевое напряжение.

Блок 9 подает на одну группу потенциометров из каждой четверки групп, присоединенных к одному элементу 5 (6--8), сигнал 0,5 Е, а на остальные 1,5 Е.

В результате диод 13, соединенный с одной из грунн потенциометров, открывается, пропуская переменное напряжение от источника 17 на потенциометры одной группы, соединенные с сумматорами 18.

Для нормальной работы устройства необходимо, чтобы амплитуда этого напряжения была меньще 0,5 Е.

Наконец, блок 10 открывает один из ключей 20, и напряжение с движка одного из потенциометров 12 передается на выходной преобразователь 23, где выпрямляется и сглаживается. Без дополнительных сигналов Х Кд реализуется кусочно-постоянная аппроксимация воспроизводимой функции. Применение несущего сигнала переменного тока вмеС10 постоянного позволяет упростить запоминающее устройство и избавиться от дрейфа по постоянному току.

При подаче дополнительных сигналов Х, Кд создается быстрое движение в пространстве XY. Если в качестве Хц использовать пилообразное напряжение, а Кд образовывать, передавая в один период напряжение Х, а в другой - X, то реализуется высококачественная кусочно-линейная интерполяция. Для нормальной работы функционального нреобразователя верхняя частота входных сигналов

должна быть много меньше частоты донолнительных сигналов, а последняя в 100-

1000 раз меньше частоты несущего сигнала.

Таким образом, при частоте несущего сигнала 0,1 - 1 МГЦ диапазон частот входных сигналов предлагаемого преобразователя составляет примерно О-100 ГЦ.

Предмет изобретения

Функциональный преобразователь многих переменных, содержащий входные преобразователи аналог - код по числу переменных,

блоки выбора подобласти значений входных неременных, источник высокочастотного сигнала и группы параллельно соединенных задаюнщх потенциометров, входы которых через блок сумматоров и блок ключей соединены с

выходным преобразователем; отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности работы, он содержит диоды и конденсаторы по числу групп задающих потепциометров, при этом каждая группа задающих потенциометров через соответствующий диод подключена к выходу первого блока выбора подобласти и через конденсатор присоединена к источнику высокочастотного сигнала, а второй и третий блоки выбора подобласти

подключены к входным преобразователям аналог - код.

-г

11 Г

Г/ 1 Г i

dh