Устройство для функционального преобразователя кода в напряжение Советский патент 1979 года по МПК H03K13/02 G06G7/26 

54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ - КОДА В НАПРЯЖЕНИЕ

647865

вязываю115иП усилитель и двухпозиционные линейные ключи, причем второй вход дешифратора соединен с тенера тором импульсов возбуждения,, к выходу дешифратора подсоединен делитель импульсного;напряжения, выход которого через развязьшающий усилитель и двухпозиционные линейные: ключи связан.со входом линейного преобразователя кода в н&пряжение; кроме того функциональный и.линейный преобразователи кода в:напряжение и делитель импульсного напряжения выполнены на основе аналоговых запоминающих элементов в Виде широкополосных сегнетоэлектрических трансформаTOpOjS.

На фигЛ представлена структурная схема функционального преобразователя; на фиг.2 - широкополосный сегнетопьеэоэлбктрическнй трансформаСор; на фиг.З - график, поясняющий работу устройства.

Устройство состоит из функционального преобразователя кода в напряжение 1, делителя импульсного напряжения 2, линейного преобразователя кода в напряжение 3, дешифратора 4, регистра (счетчика) 5, развяэ4лвшо дего усилителя б, двухпозицконных линейных ключей 7, сугллатора 8 и генератора импульсов возбуждения 9. Клемма 10 является входом устройства, а выходное напряжение снимается с 11.

В основу построения функционального 1 и линейного 3 преобразователей делителя импульсного напряжения 2 положен широкополосный сегнетопьезоэлектрйческий трансформатор 12, состоящий из сегнетооьезоэлектрических секций возбуждения 13 и генерирования 14, входного электрода 15 экранирующего электрода 16 и выходного электрода 17. Для защиты дешифратора 4, сумматора 8, а также усилителя 6 и ключей 7 от попадания .вглсоковольтных напряжений (все элементы преобразователя имеют интегральное исполнение),установки необхрдимого коэффициента передачи транФорматора 12 применены разделительные конденсаторы 18,19.Входной эажим 2Q подсоединен к соответствующему выходному зажиму дешифратора 4 или ключа 7, а с помощью клеммы 21 транформатор 12 подсоединяется к входному зажиму сумматора 8 или входному зажиму усилителя 6. На клеммы 22, 23 подается напряжение- устано ки требуемого коэффициента передачи по напряжению, которое через разделительные резисторы 24, 25 прйкладьшаётся к возбуждающей 13 или Генераторной 14 секциям трансформатора 12; гёйератор импульсов 9 вырабатывает син: фоимпульсЫ для дешифратора 4, Которые являются импульсами возбуждения всех сегнетопьезоэлектрических трансформаторов устройства.

Функциональный преобразователь кода в напряжение работает следующим образом.. На клемму 10 устройства поступает аргумент в виде двоичного кода, в соответствии с которым старшие разряды регистра (счетчика) 5, дешифратор 4 и собственно функциональный /преобразователь кода в напряжение 1

осуществляют ступенчатую аппроксимацию воспроизводимой зависимости (см.ступенчатую линиюОРАКВЗСДЕигСФиг. 3). Причём, участкиразбиения аргумента; по оси абсцисс устанавливаются

дешифратором 4, а значение ординаты конкретной ступени определяется коэффицие.нтом .передачи по напряжению трансформатора 12, подключенного к данному выходу дешифратора 4, и

0 остается постоянным на всём участке, Линейная надстройка каждой вышеУказанной .ступени реализуется младшими разрядами регистра (счетчика) 5, делителя импульсного напряжения

5 2, усилителя 6, ключей 7 и собственно линейного преобразователя 3 , Необходимый угол наклона линейного участка достигается подачей на входы трансформатора 12 собстйенно преобQ разователя 3 импульсой напряжения соответствующей амплитуды, формирование которой обеспечивается делителем 2 и усилителем 6. В связи с тем, . что коэффициенты передач по напряжению. трансформатора 12 линейного преобразователя 3 устанавливаются.; согласно весам, разрядов двоичного. . кода, то амплитуда выходных импульсов в пределах каждого участка изменяется пО линейному закону.

Таким образом, в процессе последовательного поступления аргумента М на клемму 10 устройства на клемме 11 его в результате суммирования, .амплитуд импульсов, напряжения, 5 представляющих собой текущее значение ординаты и импульсов линейного участка, образуется результирующая амплитуда импульсов напря хения, закон изменения которой следует выражению 0

m

-

UBb,(N,) X,,

где и )„- амплитудное значение импульсов, поступающих на входы трансформатора 12 собственно функционального преобразователя 1 и делителя 2;

w-Число участков аппроксимации .

ЧjC ч)-переключающая функция, gQ paBHqjj единице на j -ом участке ; . . . . MX- вектор двоичных, аргументов старших разрядов;

. K.J- коэффициенты передач по напряхсению трансформатора 12 прео 3разователя 1; 65 . 5 коэффициенты передач пс напряжению канала передачи импульса, включающе.го в себя трансформатор 12 делителя импульсного напряжения 2, усилителя 6 и ключей 7;. . цифры двоичного кода; S - число младших разрядов регистра (счетчика). 5, . .-. Вышеуказанное выражение является кусочно-линейной аппроксимацией.исходной зависимости Sf {() , приведенной к машинным переменным. Па участках, где первая производная отрицательна, текущее значение выход-, ного сигнала создается, путем вычитания выходного; сигнала линейного собственно преобразователя 3 из выходного сигнала преобразователя 1. ; Для получения выходногосигнала lipeобразователя 3 отрицательной поляр- ности необходимо изменить полярность . импульсов возбуходения трансформатора 12; данного преобразователи на противоположную, что .возможно установкой необходимого направления вектора ; поляризации секции возбуждения 13 . или генерирования 14 соответствую-; щего трансформатора 12 делителя им-; пульсното . напряжения 2. .Аналогичным образом можно получить импульск- отрицательной полярности на; .выходе трансформатора 12 преобразователя . ; 1 и использовать их для моделировани ординат отрицательных; ступеней азнополярных функций. . - ..; Использование развязывающего усилителя двухпозициЬнных; линейных :.лючей, делителя импульсного напрйхсениЯ а также исполнение его и с.обственно, линейного и функционально.гб преоб- ч разоватёля .кода в напрйкёние на ос-. нове широкополосных .сегнетопьезо-. .... электрических трансформаторов.;;выгодно; отличает предлагаемый фунКциона лй -.- .- - - -..-.. .-- -.. ный преобразователь кода ; напряжени о т .прототипа, так как позволяет , значительно расширить:его функциональ- н.ые возмо кности. Л. именно/ с помощью предлагаемого устройства; возмо)кн6;.; воспроизведение по методу кусочйо-.-. линейной аппроксимации монотонньк . вогнутых, и вйпуклых функций, функций содержащих несколько экстре Лумов,: .участки с различной крутизной, разнополярных функций. Одноврёме1Йн6 с этим упростилась подготовка функционального преобразователя для моделирования новой нелинейности и свелась к определению из графического 5 представления кусочно-линейной аппроксимации функции необходимых коэффициентов передач по нащэяжению ШСПТ, входящих в состав собственно функционального преобразователя кода в напряжение и делителя импульсного напряжения и дальнейшей их эле4 трической установйи, в основу которой положена электрическая упра вляем6с ь уровнем поляризации секций возбуждения и генерирования широкополосных сегнетопьезоэлектричёских трансформаторов. Кроме того, твеЕ дотельн6е изготовление ШСПТ и интегральное исполнение остальных элементов делает предлага емое устройство малогабарйтнкм. Формула изобретения 1. Устройство для функционального преобразования кода в напряжение, содержащее функциональный и линейный преобразователи кода в напряжение, входыпервого из которых ;через Дешифратор и йтброго непосредствен- . но подключены к. craptdHM и младшим разрядам регистра Соответственно, а их. выходы п.одсоединёйы ко входам сумйа1То;ра, о т л и ч а го щ ее с я . тем, Что, сцелью расширения класса воспроизводймых; функций .И упрощения настройки , в йего; введены генератор импульсоввозбуждения, делитель им-, пульсного н.ап.ялсения, развязывающий усилитель и двухйбзйционныё линейные ключи, причем второй в-ход дешифратора соединен с генератором импульсов.возбужденй я, к.ВЫХОДУ дёшиф- . piaTopa подооедйнен делитель ийпульсйого напряжения, выходкоторого через развязйвающйй:усилитель и двухпози.цибнй.ыелииёйУйе ключи связан, со; входом линейного преобразователя кода в Напряжение : . . :2. Устройство по П.1, о т л и ч аю щ е ес. я; тём что функциональный. и линейный преобразователи кода; в напряжение и делитель импульсного напряжения; выполнены на основе аналоговых запоминающих Элементов в виде шйроквполосных сегнетоэлектрических трансформаторов. Игтс нйкйинформации, принятые во внимание;при экспертизе 1. Патент Англии W 1257066, кл. 04 П, 14.10.71. 2:. Авторское свидетельство СССР «377806, кл. 0060 7/26, 1971.

647865