Устройство для воспроизведения функций двух переменных Советский патент 1979 года по МПК G06G7/26 

преобразователь 1, аналогичный функциональному преобразователю но авторскому свидетельству № 402012 МКИ G 06G 7/26, может быть выполнен в виде параллельно включенных транзисторно-диодных ячеек, каждая из которых содержит два ключевых транзистора п-р-п и р-п-р проводимостей, масштабный резистор, подключенный к коллекторам транзисторов через разделительные диоды, и диодно-резнсторные элементы, которые задают пороги срабатывания ключевых транзисторов и подключены к выходу источника 7 опорного напряжения и входу их устройства. Отличием схемы блока 1 от указанного известного преобразователя является использование для суммирования выходного напряжения диодно-транзисторных ячеек выходного сумматора 6 вместо пассивной ценочки суммирования. Устройство работает следующим образом: из заданного семейства кривых функций двух иеременных z(x, у) выбирается кривая с наибольшей крутизной относительно одной из переменных, например х. Производится кусочно-ступенчатая аппроксимация с некоторой погрешностью аппроксимации (в общем случае большей, чем величина допустимой погрешности едоп). Аппроксимация осуществляется одним из известных аналитических или графических методов. Узлы аппроксимации переносятся на остальные кривые семейства и затем производится кусочно-ступенчатая апцроксимация этих кривых. Очевидно, что при этом погрешность аппроксимации всех кривых, кроме первой, будет меньше е, так как крутизна каждой из них меньше крутизны первой кривой. Полученное, таким образом, семейство кусочно-ступенчатых кривых воспроизводится функциональным преобразователем 1, работа которогь рассмотрена ниже. Предположим, что входное напряжение Ux находится в противофазе с выходным напряжением источника 7 опорного напряжения и входным напряжением Uy. В этом случае при Ux, равным нулю, транзнсторы соответствующего выбранной полярности онорного напряжения типа проводимости открыты и коэффициент, передачи устройства по входу Uy минимален. По мере возрастания напряжения U транзисторы диодно-транзисторных ячеек запираются, и коэффицнент передачи устройства по входу Uy увеличивается. Выбрав параметры диодно-резисторных элементов таким образом, чтобы пороги срабатывания ключевых транзисторов диодно-транзисторных ячеек соответствовали узлам аппроксимации, получим кусочно-ступенчатую аппроксимацию семейства кривых функций переменных. При смене фазы одного из входных напряжений необходимо для обеспечения работоспособности устройства сменить фазы второго входного и опорного напряжений. Блок 2 коррекции, дополнительный сумматор 3, блок 4 коммутации и инвертор 5 формируют с обратным знаком корректирующее напряжение, аппроксимирующее зависимость погрешности кусочно-ступенчатой аппроксимации функции двух переменных от входного напряжения Uy. В качестве блока 2 коррекции может быть применена схема, содержащая параллельно включенные транзисторно-резисторные ячейки. Каждая ячейка содержит два транзисторных пороговых элемента, эмиттеры транзисторов которых подключены к делителям напряжения, регулирующим порог срабатывания, а базы - ко входу U устройства. Коллекторы транзисторов пороговых элементов через резисторы соединены со входом Uy, что обеспечивает зависимость корректирующего напряжения от входного иапряжения Ну. Напряжения, снимаемые с коллекторов транзисторов пороговых элементов ячейки, подаются с разными знаками на сумматор 3. При фиксированном значении Uy в результате сложения этих напряжении получается периодическая зависимость выходного напряжения сумматора 3 от входного напрял ения Их- Положение экстремумов этой зависимости можно выбрать с помощью делителей напряжения, регулируюших пороги срабатывания пороговых элементов таким образом, чтобы они совпадали с узлами аппроксимации, установленными в функциональном преобразователе 1. Для обеспечения изменения полярности корректирующего напряжения при достижении экстремумов используется инвертор 5 и блок 4 коммутации, выход которого переключ:ается со входа выходного сумматора инвертора 5. Указанное переключение соответствует изменению знака погрешности в узлах кусочно-ступенчатой аппроксимации. В результате суммирования выходного напряжения преобразователя 1 с корректирующим иапряженнем, сформированным блоком коррекции, существенно повышается точность аппроксимации заданного семейства функций двух переменных. Применение данного устройства при моделировании систем автоматического управления на аналоговых и аналого-цифровых вычислительных установках позволяет получить технико-экономический эффект, заключающийся в существенном повышении точости воспроизведения функций двух переменных при сравнительно простой структуре устройства. Формула изобретения Устройство для воспроизведения функий двух переменных, содержащее суммаор, источник опорного напряжения, инверор и функциональный преобразователь. ервый и второй входы которого являются

входами устройства, а третий вход соединен с выходом асточника опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит выходной сумматор, блок коррекции и блок коммутации, первый вход которого соединен с первым выходом блока коррекции, а второй вход через сумматор соединен со вторым выходом блока коррекции, первый и второй входы которого соединены со входами устройства, а третий вход - с выходом источника опорного напряжения, первый выход

блока коммутации через инвертор, а второй непосредственно соединены с первым и вторым входами выходного сумматора, третий вход которого соединен с выходом функционального преобразователя, а выход -с выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 443393, кл. G 06G 7/26, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 402012, кл. G 06 О 7/26, 1973.

Фиг. 2