Пассивный функциональный преобразователь Советский патент 1974 года по МПК G06G7/26 

(54) ПАССИВНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

f Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в системах управления, специализированных вычислительных и аналоговых вычислительных машинах.

Известен пассивный функциональный преобразователь (ФП) для воспроизведения функции данного класса, содержащий М входных цепочек из последовательно соединенных резистора и потенциометра, у которых свободные зажимы резисторов подключены ко входу преобразователя, а свободные зажимы потенциометров подключены к шине нулевого потенциала; общие точки соединения резистора и потенциометра всех предьщущих цепочек через ограничивающие диоды соединены с аналогичными общими точками последующих непочек, а общая точка последней tl -ой входной цепочки через ограничивающий ди.од по№ключена к шине нулевого потенциала. Известный ФП обеспечивает кусочно линейную аттроксимацию функций путем суммирования элементарных нелинейных

функций, причем при моделировании любого

участка используются параметры остальных участков. Выходной величиной ФП является ток.

Однако в известном ФП параметры моделируемого участка аппроксимации зависят от параметров остальных участков.

Цель изобретения - повысить точность и раси.ирить класс воспроизводимых функНИИ.

Предлагаемый преобразователь отличается от известного тем, что он содержит И переключательных диодов, каждый иэ которых включен кежду подвижным контактом соответствующей цепочки и выходом преобразователя.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого преобразователя.

Он содержит Н входных иепочек 1, состоящих из последовательно соединенных резисторов 2 (всего tt ) и tl потенциометров 3, ограничивающие диоды 4 (всего ft ) и fi, переключающих диодов 5.

Работу преобразователя можно рассмотреть, считая, что сопротивление нагрузки значительно больше выходного сопротивле-1

Гния каждой цепочки и, что в открытом состоянии все диоды имеют дифференциальное сопротивление, равное нулю, а в за-, крытом - равное бесконечности.

С подачей напряжения U иа вход

&Х.

ФП, в общих точках резисторов 2 и потенциометров 3 появляются возрастающие

напряжения, равные

--(-

Rj-m; I

С крутизной Kj,, равной

(l-of/} ,

1

I

где { --сопротивление резистора 2 , а Ц. - сопротивление потенциометра 3/ . Причем ...U И K,k;jj... К

Таким образом, на первом участке все переключательные диоды, за .исключением 5 , закрыты.

С ростом напряжения

У присходит вх

отпирание ограничивающего диода 4. при

u, u

A1

где и - порог срабатывания ограничи-

j вающего диода 4 ,т.е. напряжение: сигнаи , при котором отпирается диод

ла 1 - 1

R + R

4 равно

1

ц

и,

R -А1

При этом формируется горизонтальная часть первого участка аппроксимации. Дальнейшее возрастание напряжения приводит к отпиранию переключательного диода 5 и запиранию диода 5 , т. е, с

возрастанием U формируется второй вх

участок аппроксимации.

В дальнейшем работа ФП происходит аналогично, причем напряжение отпирания диода 4 I равно|

,. . % + Ri у

,о,К

Благодаря применению в схеме переклю. чающих диодов инструментальная погрешность не накапливается.(при воспроизв дении любого участка работает только одна цепочка).

Отсутствие накапливаемой инструментальной погрешности приводит к тому, что практическая реализация высо1сочастотного ФП, в микроэлектронном исполнении наиболее целесообразна по предлагае МО и схеме.

. Выходной величиной является напряже-1

j ние, т. е. предлагаемый ФП является чи- I сто пассивным, что приводит к повышению температурной стабилизации и надежности.

Кроме того,- последовательное соединение диодов (стабилитронов) значительно расширяет йиапазон выходного напряжения. Предлагаемый ФП можно построить с , постоянным выходным сопротивлением, так как при воспроизведении какого-либо участка аппроксимации работает только одна резистивно-диодная (стабилитронная) цепь,, причем выходное сопротивление ФП при работе данной цепи равноi I R ., (Ki.Cl,R,} .

BblXi.R. + д . (, J

Таким образом, если потребовать 1 861X1 const

то очевидно, что система уравнений для L -той цепи -, (l-al ) RtI

и .- -t-R: t

Ot

не является противоречивой.I

При этом изменение величины нагрузки приводит лишь к изменению масштаба воспроизводимой зависимости без изменения ее.

Предмет изобретения

Пассивный функциональный преобразователь, содержащий Н входных цепочек из последовательно соединенных резистора и потенциометра, у которого свободные зажимы резисторов подключены ко входу преобразователя, а свободные зажимы по-

тенциометров подключены к шине нулевого потенциала; общие точки соединения I резистора и потенциометра всех предыдущих цепочек через ограничивающие диоды соединены с аналогичными общими точка-г

ми последующих цепочек, а общая точка последней /t -ои входной цепочки через ограничивающий диод подключена к шине нулевого потенциала, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности и расширения класса воспроизводимых функций, он содержит ft переключательных диодов, каждый из которых включен между подвижным контактом потенциометра соответствующей цепочки и выхо(.дом преобразователя.