ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬФ0М Советский патент 1974 года по МПК G06G7/26 

1

предлагаемое устройство относится к области вычислительной техники.

Известен функциональный преобразователь, содержащий интеграторы, иуль-органы, ключи, триггер.

Известное устройство не обеспечивает достаточно высокой точности работы и обладает малым быстродействием.

Предлагаемый функциональный преобразователь отличается от известного тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, ои содержит включенный на выходе первого интегратора компаратор с формирователем калиброванных импульсов на выходе и распределитель, соединенный с дополнительио введенным источником опорного напряжения, причем вход преобразователя подключен ко входу первого интегратора и к первым входам первой из двух пар ключей, включенных па входе второго и третьего интеграторов; первые входы другой пары ключей соединены с выходом источника опорного напряжения, другой выход которого соединен с первым входом ключа, включенного на входе первого интегратора; выходы второго и третьего интеграторов через нуль-органы и триггер соединены со вторыми входами соответствуюш,их пар ключей и со входом распределителя, выход которого соединен со вторым входом ключа на входе первого интегратора и с третьими

входами соответствующей пары ключей, оставшийся вход одного из которых и третий вход ключа, включенного на входе первого интегратора, соединены с выходом формирователя калиброванных импульсов.

На фиг. 1 представлена блок-схема функционального преобразователя; на фиг. 2 приведены временные диаграммы, пояспяющне работу схемы.

В предлагаемом устро1 стве напряжение Ь.подведено ко входу интегратора 1 и через ключи 2 и 3 - ко входам иитеграторов 4 и 5. Выход интегратора 1 подключен ко входу компаратора 6, выход которого через формирователь 7 калиброванных импульсов соединен с ключами 2 и 8. Выходы интеграторов 4 и 5 через нуль-органы 9 и 10 и триггер 11 подключены к ключам 2, 3, 12, 13 и к распределителю импульсов 14. Выход распределителя

14 подключен к источиику опорных напряже шй 15 и ключам 2, 3, 8. Выходы источника

опорных напряжений подключепы к ключам

12, 13 и через ключ 8 - ко входу иитегратор а 1.

Предлагаемое устройство работает следуюшим образом.

Папряжение Lv подается на вход интегратора 1 и на входы закрытых ключей 2 и 3. Па выходе интегратора 1, в зависимости от

зиака входного иапряжения U, появляется

нарастающее напряжение (см. фиг. 2). При достнжении выходным ианряжением интегратора уровня срабатывания комнаратора 6 иоследний срабатывает и запускает формирователь 7 калиброванных импульсов. На выходе формирователя калиброванных импульсов появляется импульс с длительностью /о. Этим импульсом открывается ключ 2 н к интегратору 4 подключается напряжение Их- На выходе интегратора 5 поддерживается нулевое напряжение. Напряжение Ux интегрируется интегратором 4 в течение времени /о- Через время /о открываются ключи 8, 3, 12 и закрывается ключ 2, на второй вход интегратора 1 подается напряжение Ьо, разнополярное с напряжением Ux от источника опорных напряжений 15. Напряжение t/oi от источника опорных напряжений подается на вход интегратора 4 через ключ 12 н на его выходе напряжение уменьшается. На вход интегратора 5 через ключ 3 подается напряжение U и на его выходе напряжение увеличивается. Через время /д., , когда напряжение на выходе интегратора 4 достигает нулевого уровня, срабатывает нуль-орган 9 и через триггер 11 закрывает ключи 3 и 12, открывает к.тючи 2 и 13 и через распределитель 14 подключает на выход источника опорных напряжений 15 напряжение t/02. При этом на вход интегратора 5 через ключ 13 подается напряжение для разряда конденсатора интегратора 5 до пулевого уровня, а через ключ 2 подается напряжение на вход интегратора 4. При достижении нулевого уровня выходного напряжепия интегратора 5 срабатывает нуль-орган 10 и через триггер 11 закрывает ключи 2 и 13, открыва х - где GO UorUr,...U, Уравнение (3) можно представить и в виде: a,- j ajU{- J Таким образом, предлагаемый функциональный нреобразователь позволяет получить временной интервал, пропорциональный степенному полиному, или частоту, обратно пропорциональную степенному полиному, имеет большое быстродействие, высокую точность и значительно упрощен по сравнению с известными схемами. Следует также указать на большие функциональные возможности предлагаемого функционального преобразователя. Так, если разряд конденсатора интегратора 1 выполнять только в течение времени tx или tx , или tх/, то выходной временной интервал может быть

ет ключи 3 н 12, и через распределитель 14 подключает па выход источпика опорных папряжений 15 напряжение И.

В дальнейшем работа интеграторов 4 и 5 аналогична вышеописанной, число тактов интегрирования зависит от требуемой функциональной зависимости и задается программой в распределителе 14. В течение времени „

,.t.. + t..,... + t,

(см. фнг. 2) на вход интегратора 1 через ключ 8 от источника опорных напряжений 15 подается напряжение для разряда конденсатора интегратора 1.

л

в конне интервала времени 2 jr; рэспреде 1

литель 14 закрывает ключи 2, 3, 8 и процесс повторяется с частотой, определяемой из соотношения;

f. ,(1)

2 t.j и..,

где К - коэффициент, учитывающий ностоянную времени интегратора 1.

Если постоянные времени интеграторов равны, то можно показать, что:

i. - го-(2)

1 f/o,-f/oa-...-t/o;

Поставив значение (2) в уравнение (1), получим:

К.

, (3)

,+ i..пропорционален любой степени входного напряжения:Тх, К, Т,, KjJl; Т,. Если на интеграторы 4 н 5 для заряда их конденсаторов подавать напряжение f/oj, а разряжать их напряжением V и при этом разряжать конденсатор интегратора I в течение времени или /, или t. напряжением Vu, то выходная частота будет пропорциональна: , UI... U: h.K Ixj - предмет изобретения Функциональный преобразователь, содержащий интеграторы, нуль-органы, ключи, триггер, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, он содержит включенный на выходе первого интегратора компаратор с формирователем калиброванных импульсов на выходе и распределитель, соединенный с дополнительпо введенным источником опорного напряжения, причем вход преобразователя подключен ко входу первого интегратора и к первым входам первой из двух пар ключей, включенных на входе второго и третьего интеграторов, первые входы другой пары ключей соединены с выходом источника опорного напряжения, другой выход которого соединен с первым входом ключа.

включенного на входе первого интегратора, выходы второго II третьего интеграторов через пуль-оргапы и триггер соединены со вторыми входами соответствующих пар ключей и со

входом распределителя, выход которого соединен со вторым входом ключа на входе первого интегратора и с третьими входами соответствуюндей пары ключей, оставшимися вход одного из которых и третий вход ключа, включенного на входе первого питегратора, соединены с выходом формирователя калиброванных ИМПУЛЬСОВ.

t

Фиг. 2