Функциональный преобразователь Советский патент 1977 года по МПК G06G7/26 

(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области вычислительной техники.

Известны функциональные преобразователи, основанные на кусочной аппроксимации функций, содержащие нелинейные элементы и сумматор. Выходы нелинепных элементов подключены к сумматору, величина наклона и значения функции в узлах аппроксимации задаются с помощью соответствующих потенциометров l .

Наиболее близким техническим решением к изобретению является функциональный преобразователь, содержащий дифференциальные операционные усилители, неинвертирующие входы которых подключены ко входам преобразователя по опорному напряжению, а выход каждого дифференциального операционного усилителя соединен с одним выводом с оответствующего коммутирующего лиода, и резисторный делитель напряжения 2j.

Недостатком известных преобразова телей является невысокая точность работы, так как погрешность каждого последующего участка аппроксимации зависит от погрешности воспроизведения предыдущего участка.

Целью изобретения является точность воспроизведения функции.

Это достигается тем, что резисторный делитель напряжения включен между входом и выходом преобразователя, инвертирующие входы дифференциальных операционных усилителей соединены последовательно с соответствующими выводами резисторного делителя напряжения, а другие выводы .коммутирующих диодов подключены к выходу преобразователя .

.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит резисторный делитель напряжения 1, выполненный на резисторах 2 - 2„, коммутирующие диоды 3 - 3. , дифференциальные операционные усилители 4 - 4,.,. На инвертирующие входы 5 всех усилителей подаются напряжения с соответствующих выродов делителя 1, а неинвертирующие входы 6 соединены с входами преобразователя по опорному напряжению.

Количество нелинейных элементов определяется видом воспроизводимое функции. Выходы усилителей через соответствующие коммутирующие диолы ri.uiключены к выходу преобразователя (к нагрузке 7), Преобразователь работает следующим образом. При входном напряжени1и-и j - U. и при наличии отрицательных опорных напряжений на неинвертирукндих входах 6 всех операционных усилителей, коммутирукяцие диоды 3 - 3,, закрыты, цепи обратной связи усилителей разом кнуты, на выходах операционных усилителей имеется напряжение насыщенияд Ни одии из уоияителей 4 - 4,1,-н .работает на нагрузку, т.е. иачальный УЧ с5т6к1 функции воспроизводится путем пряьюй передачи входного напряжения на выход через делитель 1. Когда отрицательное напряжение -U достигает такого значения, что напряжение на входе усилителя 4 становится равным опорному напряжению , усилитель4 скачком выходит из насыщения :а открывается, В усилителе 4 замыкается цепь обратной связи, роль которой выполняет резистор 2 Образуется активный нелинейный зле мент, состоящий из дифференциального операционного усилителя 4, резистора 2 обратной связи, входного резистора, образованного пярледовательным соединением резисторов 2,, - 2, и диода 3. Усилитель 4 начинает работать на нагрузку 7, передавая напряжение на выход в соответствии со значением отношения сопротивлений резистора обратной связи и входного резистора, т.е. воспроизводится следующий Участок функции. При этом напряжение на входе 5 усилителя 4 поддерживает Ъя фиксированным и равным -UQ независимо от изменения входного напряжения. Когда отрицательное входное напряжение достигает такого значения, при котором напряжение на входе 5 уси лителя 42 становится равным опорному напряжению - и, , поданному на вход 6 того же усилителя, усилитель 4 2 скачком выходит из насыщения, диод 3 открывается, в усилителе 42 замыкается цепь обратной связи, образованная резисторами 2 и 2,. Усилитель 4 J начинает работать на нагрузку 7 в соответствии с соотнетлением сопротивлений резисторов цепи обратной связи входного. Образуется Следующий активный нелинейный элемент, с помощью которого воспроизводится следующий участок функции. Включение усилителя 42 вызыает увеличение потенциала на входе силителя 4,, Когда он станет более оложительным, чем опорное напряение усилитель 4 скачком нова возвращается в отрицательное наыцение, и диод 3 закрывается.. Усилитель 4 автоматически отключаетсяот нагрузки. Таким образом, дифференциальные перационные хрилйтёли включаются и отлючаются автоматически в зависиости от значения входного напряженият Выходное напряжение преобразователя формируется на отдельных участках отдельными нелинейными элементами, выбор котс}|%:|Х Ь аущеот.вляется автомати чески. . : - ; :;Можно показать, что погрииности -гo нелинейного элемента проявляются в пределах одного-двух узлов аппроксимации. Следовательно, Использование предлагаемого преобразбвателя обеспечивает по сравнению с аналогичными преобразователями повышенную точ ность воспроизведения заданной функциональной зависимости. Формула изобретения функциональный преобразователь, содержащий дифференциальные операционные усилители, неинвер рующие входы которых подключены ко входам преобразователя по опорному напряжению, а выход каждого дифференцисшьного операционного усилителя соединен с одним выводом соответствующего коммутирующего диода, и резисторный делитель напряжения, отличающийс я тем, что, с целью повшаения точности воспроизведения функций, резисторный делитель напряжения включен между входом и выходом преобразователя, инвертирующие входы дифференциальных операционных усилителей соединены последовательно с соответствущими выводами резисторного делителя напряжения, а другие выводы коммутирующих диодов подключены к выходу преобразователя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Альперович Э.Э. и др. Универсальный функциональный преобразователь - Актуальные вопросы технической кибернетикиJ ,Наука 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 373532, кл. G,06 G 7/26, 1964.

.- М.... -

,ж