Генератор функций Советский патент 1981 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти приме нение в различных системс1х автомати ческой обработки первичной информации. Известны устройства, выполняющие функции, основаны на кусочно-линейной аппроксимации нелинейных функций 1 . Недостатком устройств, использую щих такой метод, является сложность конструкции и невысокая точность во произ в еде ния фу нкции. При реализации экспоненциальн1 1Х зависимостей точность воспроизведения повышается, если в качестве зацаюцих сигналов использовать заряд (или разряд) RC-цепей. Наиболее близким техническим реиением к предложенному является генератор функций, содержащий генератор экспоненты, вход которого является входом запуска генератора, а выход подключен к информационному в ду интегратора, управляющий вход которого подключен ко входу запуска генератора, выход интегратора являе ся выходом генератора. Интегратор с держит усилитель постоянного тока, в обратную связь которого включены соединенные параллельно разрядный ключ и интёгрируюдий конденсатор, управляющий вход разрядного ключа является управлякадим входом интегратора, выход усилителя постоянного тока является выходом интегратора, а вход усилителя постоянного тока масштабный резистор подключен к информационному входу интегратора ,2. Недостатком такой схемы является сложность и связанная с ней погрешность воспроизведения. Цель предлагаемого изобретения упрощение генератора и повышение его точности. Эта цель достигается тем, что в генератор функций, содержащий ключ, управляющий вход которого является входом запуска генератора, информационный выход соединен с первой обкладкой конденсатора, усилитель постоянного тока, выход которого является выходом генератора, токозадающий резистор, первый вывод которого соединен со входом усилителя постоянного тока, усилитель постоянного тока выполнен неинвертирующим и в генератор функции введен масштабный резистор, причем первый вывод токозадающего резистора является входом генератора, а второй вывод токозадак«его резистора подключен к информационному входу ключа, ко второй обкладке . конденсатора и к первому выводу масяя табного резистора, первая обкладка конденсатора подключена к шине нулевого потенциёша, второй вывод масштабного резистора соединен с выходом неинвертирующего усилителя постоянного тока. На чертеже приведена функционгшьн схема генератора функций. Генератор функций содержит токозадающий резистор 1, клк1Ч 2, конденсатор 3, масштабный резистор 4, неин вертирующий усилитель 5 постоянного тока. . Вход токозадающего резистора 1 соединен со входом генератора. Уйрав ляющий вход ключа 2 соединен со входом запуска генератора. Выход резис тсфа 1 соединен с информационшал выводом ключа 2 с первой обкладкой конденсатора 3, выводом масштабн го резистора 4 и входом усилителя шэстоянного тока 5, выход которого объе динен со вторым выводом резистора 4 и является выходом генератефа. Генератор функций работает следующим образом. В исходном состоянии ключ 2 замкнут, шунтируя вход-усилителя 5 на землю, на выходе усилителя нулевое напряжение. Запускающий сигнгит и% раз№1кает ключ 2, что приводит к заряду конденсатора 3 от источника напряжейия ио через резистор 1 и с таахсща усилителя 5 постоянного тока через резистор 4 . Из-за того, что усилитель 5 постоянного тока неинвертирующий, в генераторе возникает положительная обратная связь, которая ири сотредел .ных параметрах схемы приводит к ген рации на выходе генератсфа искомой зависимости. Работа генератечэа во время генер ции функции описывается дифференциаяьмым уравнением вида EMb)rii:L.nu/tb -o d L тг. т Ti.c ° где Uc- (t) - напряжение на шяходе ко денсатора 3J k - коэффициент усшхвиия уси лителя 5; R. и Rj- сопротивлеиия резисторов 1 и 4; . С - емкость конденсатсфа 3. Ранением уравнения (1) является .(гГ(.ч,|.,3/.,о, u(t)- ° При R у. получаем Jt)-Й-( При К 3 )-Lig(e -i): ( Тогда Еиходное напряжение генераора сшределяется как произведение апряжения на его входе Uc (t) на оэффициент усиления усилителя 5k ,vW -Uct) в частном случае, если в качестве Uc(t) принять соотношение С), ,(, где t - постоянная времени. Предлагаемое устройство позволяет воспроизвести искомую функцию более простой схемой, чем известное. Упрощение схемы приводит к повышению точности моделирования. Экономический эффект достигается за счет упрощения и повышения точности и предлагаемого генератора. Формула изобретения Генератор функций, содержащий ключ, управляющий вход которого является входсми запуска генератора, информационный выход соединен с первой обкладкой корщенсатора, усилитель постоянного тока, выход которого является выходом генератора, токозадающий резистор, первый вывод которого соединен со входом усилителя постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности, усилитель постоянного тока выполнен неинвертируквдим и в генератор функции введен масштабный резистор, причем первый вывод токозадавздего резистора является входом генератора, а вторсЛ вывод токозадающего резистора подключен к информационному входу ключа, ко второй обкладке конденсатора и к первому выводу масштабного резистора, первая обкладка конденсатора подключена к вшив нулевого потенциала-, втсфой вывсщ масштабного резистс а соединен с неинвертирующего усилителя постоянного тока. Источники инфс мации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании № 1421736, кл. G 4 G, опублик. 1976. 2.Сергованцев В.П., Бл едных В.В. Вычислительная техника в инженерных и экономических расчетах. М., Статистика, 1978, с. 18-23 (прототип).

сз

y.et.