Диодный функциональный преобразователь Советский патент 1979 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники. Известны диодные функциональные преобразователи с кусочно-линейной аппр ксимапией функций 1| , содержащие операционный усилитель с диоднорезисторными элементами, включенными во входную цепь или в цепь обратной связи операционного усилителя. При этом одни входы диодно-резисторных элементов подключены к источнику опор ногчэ напряжения, а другие - к источник входного сигнала или к выходу операдио ного усилителя. Недостатком таких устройств является необходимость в использовании большого числа диодно-резисторных эле ментов, равного числу участков аппроксимации воспроизводимой функции. Наиболее близким техническим решением к изобретению является диод1й.1й функциональный преобразователь 2|, содержащий источник опорного напряжения, операционный усилтга ель, выход которого является выходом функциональНОГО преобразователя, п трехвходовых диодно-резисторных а)тементов, резисторы каждого из которых соединены в звезду, йодключенную узлом к аноду диода, первым входом - к выходу источника опорного напряжения, а вторым входом - к выходу операционного усилителя, и входной резистор, подключенный ко входу операционного усилителя. Такое выполнение устройства обеспечивает возможность использования каждого диодного элемента дважды - в одном узле аппроксимации за счет его включения (выключения ) и в другом за счет его выключения ( вклхсчешш). В результате необходимое количество диодных элементов уменьшается вдвое. Недостатком этого устройства является перемегшое входное сопротивление, что приводит к увелпче шю погрешности преобразования, особенно при сопряжении с высокоомными источниками сигна ла. Целью изобретения является повышение точности работы функционального преобразователя за счет обеспечения nocTOjnffloro входного сопротивле тя. Эта цель достигается тем, что диод ный функциональный преобразователь содержит два последовательно включев нь1х резистора обратной связи между входом и выходом операционного усилителя, общий вывод которых соедннен с катодом диода каждого диодно-резиоторного элемента. Третий вход звезды резисторов каждого диодно-резисторного элемента соединен с шиной нулевого потенциала. Свободный вывод входного резистора является входом футгаионал&ного преобразователя. Принципиальная схема диодного функционального преобразователя привед на на чертеже. Преобразователь содержит источнш опорного напряжения 1, операционный усилитель 2, П трехвходовых диоднорезисторных элементов 3| - 3t| , каж датй из которых вкючает в себя диод 4 4 - 4 f, и три резистора 5 5 || , 6 - 6 и 7. - 7f, ,. образующих звезду, входной резистор 8 и резисторы обратной .связи 9, 10.. Предлагаемый преобразователь р&ботает следующим образом. В ксходнЬм состошши входное Hanpsiжениеи, равно нулю. При этом Hanpsiжение йа катодах диодов 4 j - 4 | - нулевое. Диоды 4 - 4, заперты, и выходное натфяжениеН ууравно нулю. По мере увеличенияЦ х растут отрицательные й:апряжения ® приводит к росту отрицательных напряжений на анодах и катодах диодов 41 4 f . При достижении равенства указанных напряжений для диода 4 | оп открывается, а в результате подключения резисторов дйовнб-резвсторного эле мента 3 к общему выводу резисторов 9 и 10 коэффициент передачи преобразс вателя возрастает. При вклю1чении посл& дующих диодно-резисторных элементов i + t П коэффициент передачи увеличивается, что приводит к уменьщению тока через диод и к его запиранию Tak как крутизна напряжения U ц по оть. ношению K lJgjjnocTCflrHHa. Сопротивления резисторов диодно-резисторных элементо 3,1 - ЗУ, выбраны такими, что вкл1оч&ние и выключение их. в узлах аппроксимации изменяет коэффициент передачи на величины, заданные законом разбиения. Преимущество предлагаемого преобразователя по сравнению с известными за1 лючается в наличии постоянного входного сопротивления, равно1Ч) сопротивлению резистора 8. При работе с высокоомным источником сигнала это сопротивление можно учесть, что позволяет повысить точность преобразования. При этом сохраняется возможность двухкратного использования диодных элементов. Формула изобретения Диодный функциональный преобразователь, содержащий источник опорного напряжени51, операционныГ. усилитель, выход которого является выходом функционального преобразователя, И трехн входовых диодно-резнсторных элементов, резисторы каждого из которых соединены в звезду, подключенную узлом к аноду диода, первым входом - к выходу источника опорного напряжения, вторым входом - к выходу операционного усилителя и входной резистор, подключенный ко входу операционного усилителя, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повыщения точности работы за счет обеспечения постоянного входного сопротивления, он содержит два последовательно включенных резистора обрат ной связи между входом и выходом операционного усилителя, общий вывод которых соединен с катодом диода каждого диодно-резвсторного элемента, ретнй вход резнсторов каждого .диодно-резисторного элемента соединен с щиной нулевого потенциала, свободный вывоа входного резистора является входом функционального преобразователя. Источники ин(}юрмации, принятые во внимание при экспертизе 1.Когак Б. Я. Электронные моделирующие устройства и их применение для исследования систем автоматического регулирования. М., Физматгиз, 1963, с. 144-164. 2.Авторское свидетельство СССР fe 268754, кл. G 06 q 7/26, 197О.

liZTTt

im

I

j

Л/дг