Функциональный преобразователь Советский патент 1977 года по МПК G06G7/26 

1

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может применяться при решении ряда задач методами аналогового моделирования, а также в качест ве ограничителя по максимуму, линеаризующего звена и в составе других устройств систем обработки информахщи.

Известны функциональные преобразователи, содержащие масштабный усилитель с подключенным параллельно цепи обратной связи масштабного усилителя нелинейным элементом, выполне1П1ым в виде диодно-ре- зистивной схемы 1 .

Недостатком таких устройств является их сложность и низкая температурная стабильность характеристик, вызванная температурным дрейфсм р-п-переходов, при этом схем- ные методы температурной стабилизации характеристик существенно усложняют схему.

Известен также функциональный преобра- зователь, содержащий первый операционный усилитель, в обратной связи которого включены параллельно первый масштабный резистор и цепочка из последовательно соединенных второго и третьего масштабных резис-г

торов, и второй операщ1онный усилитель, в обратной связи которого включен четвертый масштабный резистор, вход первого операционного усилителя через входной масштабный резистор соединен со входом преобразо. вателя 2j.

Однако такой преобразователь имеет сложную схему,

В предложенном преобразователе с целью упрощения схемы вход второго операционно-го усилителя соединен с обшлм выводом второго и третьего масштабных резисторов.

На фиг 1 приведена схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 - дана воспроизводимая характеристика.

Функциональный преобразователь содержит первый операционный усилитель 1, в обратной связи которого включены пара,илельно первый масштабный резистор 2 и цепошса из последовательно соединенных второго и третьего масштабных резисторов 3 и 4, и второй операционный усилитель 5, в обратной связи которого включен четв-ертый масштабный резистор 6, вход первого операционного усилителя через входной масштабный резистор 7 соединен со входом преобразова теля. Функциональный нреобразователь работает следующим образом. При выходных сигналах функционального преобразователя, находясшихся по величине в пределах ДО нал на входе усилителя 5 пренебрежимо ма обратная связь усилителя 1 определяется только резистором 2 и коэффициент передачи преобразователя определяется отнощение Rg/R.,. При выходном сигнале, выходящем за указанные пределы, усилитель 5 входит в насыщение, обратная связь усилителя 5 по сигналу разрывается и на его входе образуется сигнал, углубляпощий обратную связь и снижающий коэффициент передачи преобразователя. В таком случае коэффициент передачи может быть определен по формуле а ) 7 (i+|-) т-, ь приведенных соотнощениях сопротивления резисторов 2,3,4,6 и 7 обозначены R R Rj ,1 И уровни ограничения выходног сигнала усилителя 5 при соответственно по ложительном и отрицательном потенциалах на его входе - через Е и Е. Получаемая в предлагаемом функциональ ном преобразователе характеристика передачи приведена на фиг. 2. Из приведенного описания работы схемы следует, что положение точек излома на характеристике и крутизны передачи на различных участках характеристики допускают регулировку в широких пределах, и, например, точки излома характеристики могут соответствовать входным сигналам от единицы милливольт до десятков вольт. В то же время нестабильность характеристики определяется нестабильностью уровней ограничения Е и Е усилителя 5. Практические измерения, проведенные на образцах микросхем операционного усилителя типа 1УТ531, показали, что указанная нестабильность существенно ниже, чем у нескомпенсированных полупроводниксжых приборов. Возможность выполнения преобразователя на однотипных унифицированных операционных усилителях определяет простоту устройства. Характеристика с 2 и точками излома может быть получена при параллельном подсоединении к предложенному преобразователю схем на операционных усилителях, выполненных по предложенному принципу. Формула изобретения Функциональный преобразователь, содержащий первый операционный усилитель, в обратной связи которого включены параллельно первый масщтабный резистор и цепочка из последовательно соединенных второго и третьего масщтабных резисторов, и второй операционный усилитель, в обратной связи которого включен четвертый масштабный резистор, вход первого операционного усилителя через входной масштабный резистор соединен со входом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью упрощения, в нем вход второго операционного усилителя соединен с общим вьшодом второго и третьего масштабных резисторов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Корн Г. Корн Т. Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычислительные машины, М., Мир,1967, гл. 6, с. 272-282. 2, Вычислительная техника. Под ред. Г. Хаски и Г. Корна, М., Энергия, 1964, разд. 3-3, с. 198-208 (прототип).

II

Фиг.1 Вь,к

Фиг. 2