Функциональный преобразователь Советский патент 1979 года по МПК G06G7/26 

I

Изобретение относится к аналоговой вь1чи лительной технике.

Известен функциональный преобразователь, воспроизводящий кусочно-линейную аппроксимирующую ломаную- Он содержит транзисторь ные ячейки, эмиттер выходного транзистора каждой из которых соединен с выходом преобразователя 11.

Недостатком известного преобразователя является низкая точность воспроизведения функций.

Известен также функциональный преобразователь, содержащий потенциометры задания крутизны, включенные между входом преобразователя и шиной нулевого потенциала, транзисторные ячейки, коллектор выходного транзистора каждой из которых подключен к отрицательной клемме источника питающего напряжения, база первого транзистора каждой транзисторной ячейки соединена со средним выводом соответствующего потенциометра задания крутизны, коллектор подключен к отрицательной клемме источникапитающего напряжения, к которой через коллекторный резистор подключен коллектор вюрого транзистора и база выходного транзистора 2..

Каждьш потенциометр ограничения подключен выводами к клеммам источника опорного нащзяжения, а его средний вывод соединен с выходом преобразователя через соответствующий резисторный делитель напряжения, средний вывод которого подключен к базе второго транзистора, эмиттеры обоих транзисторов каждой транзисторной ячейки через третий эмиттерный резистор соединены с положительной клеммой источника питающего на1фяжения.

Недостатком известного преобразователя является низкая точность воспроизведения функций за счет нестабильности выходного напряжения при переключении транзисторных ячеек.

Целью изобретения является повышение точности работы преобразователя.

Для достижения поставленной цели функииональный преобразователь содержит переключающие диоды и нагрузочные резисторы, каждый из которых включен между эмиттером выходного транзистора соответствующей транзисторной

ячейки и шиной нулевого потенциала, каждый переключающий тон включен между эмиттером указанного транзистора и выходом преобразователя.

На фиг, 1 изображен функциональный преобразователь, электрическая принципиальная схема,на фиг, 2 - выходная характеристика преобразователя.

Функциональный преобразователь содержит п транзисторных ячеек li-In по числу пинейных участков аппроксимирующей функции.

Каждая транзисторная ячейка 1 содержит потенциометры задания крутизны 2i-2n, выходные транзисторы 3i-Зп , делитель напряжения из последовательно соединенных резисторов

4)-4п и 5,-5п , потенциометры ограничения 6i-6п , транзисторы 7i-7п и 8j-8п, эмиттеры сбторых присоединены к соответствующим змиттерным резисторам 9)-9п, коллекторные резисторы 10) -ГОп, включенные между коллекторами транзисторов 8)-8ri и отрицательной шиной 11 -источника питающего напряжения. Положительная шина 12 источника питающего напряжения через эмиттерные резисторы 9i-9n подключены к эмиттерам транзисторов 7, 8. ПотенциоМетры ограничения подключены к клеммам 13, 14 источника опорного напряжения.

Вход преобразователя обозначен цифрой 15. Эмиттер выходного транзистора 3 каждой ячейки через соответствуюидай нагрузочный резистор 16i-16n соединен с щиной нулевого потенциала и через переключающий диод 17, -17п и с выходом преобразователяФункциональньй преобразователь работает следующим образом..

Каждая транзисторная ячейка 1 собрана по схеме усилителя постояйного последовательной отрицательной обратной связью по напряжению. Входные Каскады усилителей собраны на транзисторах 7ь 8i-7M , 8п , включенных tic схеме разностного каскада.

Выходные каскады собраны на выходных транзисторах 3i--3f,, включенных по схеме эмиттерного повторителя. Отрицательная обратная свйзь замыкается через резисторы делителя 4, 5{- 4п , 5пи соответствующий переключающий диод I/i-17п .

Заданная кусочно-линейная функция может быть сформирована-из совокупности линейных отрезков, с соответствующим образом подобранными начальными смещениями UQI, UQJ, Uoa - и крутизной KI, К7,.. путем выбора той из них, величина которой в данный момент по модулю максимальна. На фиг, 2 максимальные значения линейных функций выделены сппощной ли1шей.

Линейныефункции формируются с помощью транзисторных ячеек li-In . Крутизна соответствующей функции устанавливается потенциометрами задания крутизны. 2i-2n , а начальное сМещенне - потенциометрами ограничения 6,-6п, Выделения на выходе преобразователя максимального по модулю значения из совокупности выходных напряжений транзисторных ячеек I j - In выполняют переключающие диоды 17i-17 . При определенном входном сигнале преобразователя на выходе каждой транзисторной ячейки li -In устанавливается иапряже1ше, соответствующее коэффициенту усиления и начальному смещению данной ячейки. Однако, так как все выходные транзисторы 3i-3n через переключающиеся диоды 17i -17h подключены к выходу преобразователя, то на нем выделяется максимальное напряжение. При этом оказывается открыты переключающий диод 17 соответствующей транзисторной ячейки 1, а все остальные диоды заперты. Обратная связь для данной транзисторной ячейки 1 замыкается через диод 17 и соответствующие эмиттерные резисторы 4 и 5. Для других транзисторных ячеек обратная связь оказьшается разомкнутой, а змиттерный ток транзисторов 3i-3n замыкается через нагрузочные резисторы 16i -16f,c

Использование изобретения позволит увеличить стабильность выходного сигнала функционального преобразователя, что дает возможност применять его в более ишроком диапазоне температур окружающей среды и отказаться в этом случае от разработки и изготовления термостатируюцщх устройств.

Формула изобретения

Функциональный преобразователь, содержащий потенциометры задания крутизны, включенные между входом преобразователя и щиной нудевого потенциала, транзисторные ячейки, коллектор выходного транзистора каждой из кГоторых подключен к отрицательной клемме источника питающего напряжения, база первого транзистора каждой транзисторной ячейки соединена со сред1тм выводом соответствующего потенциометра задания крутизны, коллектор подключен к отрицательной клемме источника питающего напряжения, к которой через коллекторньш резистор подключен коллектор второго транзистора и база выходного транзистора, каждый потенциометр Ограничения подключен выводами к клеммам источника опорного напряжения, а его средний вывод соединен с выходом преобразователя через соответствующий резисторный делитель напряжения, средний вывод которого подключен к базе второго транзистора, эмиттеры обоих транзисторов каждой транзисторной ячейки через третей эмиттерный резистор соединень с положительной клеммой источника питающего напряжения, отличающийся тем; что, с целью повыщения точности, он содержит переклю 1а