Диодный функциональный преобра-зОВАТЕль Советский патент 1981 года по МПК G06G7/26 

. 1 , Изобретение отцосйтся к аналоговой вычислительной технике. Известен дирдйьй функциональшлй преобразователь, содержаищй сумматор, инвертор тока и п йрёцйзионнык диодных ограничителей, Который осуществляет кусочно линейнуго аппроксимацию функций 1 . Недостаток этого преобразователя сложность. Наиболее близким по техйаЧеской .сущности и достигаемому результату к предлагаемому является диодный функциональный преобразователь, содер жащий операционный усшштель, выход которого является выходом преобразователя, резистор обратной связи, вклк ченный между инвертирукяцим входом и выходом операционного усилителя, п диодно-резисторных элементов, каждый из которых выполнен на коммутирз Щем диоде и двух резисто рах, соединенных одними выводами с анодом коммутирующего диода, свободные выводы первых входных резисторов диодно-1 езисторйых элементов соединены и явряютЬя входом преобразовател гсвоб одный вывод второго входного резистора каждого из Диодно-резисторных злементов соединен с шиной от йцательного опорного напряжения, катод коммутирующего диода каждогЬ диодно-резисторного, элемента оединен с кнверти1)у1да1вм входом операционного усилителя {2. Недостатки такого преобразоватепч - относитепьно низкая точность и сложность регулйоовки, обусловленные суммированием характеристик диодао-резисторных эл1ементов. Цель изобретения - повышение точности и упрощение настройки. Поставленная цель достигается тем, что в диодном функциональном преобразователе, содержащем операционный усилитель, выход которого является выходом преобразователя, резистор обратной связи, включенный между инвертирукядим входом и выходом операциониого усилителя, п диодно-резисторнмх элементов, калсдьй из которых выполнен иа коммутирующем диоде и двух входных резисторах,соединенных одними выводамн с анодом коммутирующего диода, другие выводы первых входных резисторов диодно-резисторяых элементов соединены и являются входом преобразователя, а другой вывод второго, входного резистора каиздого из диоднорезисториых элементов соединен с шиной отрицательного опорного напряжения, катод коммутирующего диода каждого диодно-резисторного элемента соединен с нейн1к;ртирующим входом операционного усилителя,

На чертеже приведена схема диодно. го функционального преобразователя.

Диодный функциональный преобразователь содержит операционный усилитель 15 п диодпо-резисторных элементов 2

, , каждьй из .которых

1 5

выполнен на первом 3 , . . . , Зу, и втором 4 ,, . , , 4j входных резисторах и коммутирующем диоде 5-, . .., 5, резистор 6 обратной связи.

Преобразователь работает следующим образом.

Условием его функционирования является наличие у операционного усилителя 1 входного тока, вытекающего в его неинвертирующий вход.

При отсутствии входного напряжения и все диоды 5 ,... 5 5 диоднорезисторнык элементов 2 ,.... 2 закрыты. По мере увеличения входного напряжения открывается диод 5 элемента 2. Потенциал на неинвертирующем входе и- на выходе операционного усилителя I увеличивается в соответствии с первым участком аппроксимации воспроизводимой функции. При этом можно подобрать величины сопротивлений резисторов 3, 4 2 элемента 22 так, чтобы потенциал на аноде диода 52 изменялся с большей производной, чем на аноде диода 5 . При достиясении потенциала на аноде диода 5 2. величины больщей величины потенциала на аноде диода 5 , диод З открьшается, а диод .5 закрывается. Потенциал на неинвертирующем входе и на выходе опер.ационного усилителя 1 при этом

изменяется в соответствии со вторым участком аппроксимации воспроизводимой функции.. При достижении потенциала на диода 5 в-еличины больШей величины потенциала на аноде дио-,

да 5, диод 5 открывается, а диод 5 закрывается. Потенциал на иеиавертирующем входе и на выходе операционного усилителя 1 нри эт&мизменяется в соответствии с третьим участком аппроксимации моделируемой функции. Аналогично работают остальные диодно-резисторгше элементы 5,... 5и.

Таким образом, в предлагаемом преобразователе кусочно-линейная аппроксимация заданной функции осуществляется на основе логической операции выделения наибольшего сигнала, постулающего на аноды диодов 5 , . . ., 5|. ч При этом на каждом из участков аппроксимации воспроизводимой функции работает только один диодно-резисторный элемент 2,,.., 2. В результате упрощается по сравнению с известным преобразователем регулировка за счет, исключения взаимного влияния диодно- . резисторных элементов, а также повышается точность и термостабильность

за счет исключения свойственного известному преобразователю накопления инструментальной погрешности с увеличением количества одновременно работающих диодно-резисторных элементов.

Формула изобретения

Диодный функциональный преобразователь, содержащий операционный усилитель, выход которого является выходом преобразователя, резистор обратной связи, включенный между инвертирующим . входом и выходом операционного усилителя, п диодно-резисторных элементов, каждьй из которых выполнен на коммутиру1бщем диоде и двух входных резистррах, соединенных одйими

выводами с анодом коммутирующего диода, другие вьшоды первых входных резисторов диодно-резисторных элементов соединены и являются входом преобразователя, а другой вывод второго входного резистора калодого из диоднорезисторных элементов соединен с шиной отрицательного опорного напр.яжения, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности и

5 упрощения настройки, катод коммутирующего диода каждого диодно-резисторного элемента соединен с неинвертирующим вхбдом операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимайие при экспертизе

1. Справочник по нелинейньм схе-.

мам. Под ред. Д.Шейнголда, М., Мир, вателей, М., Энергия 1976, с. 24,

1977, с. 62, фиг. 2.1.16.

8304276

2. Маслов А.А и Сахаров О.Н. диодных функциональяых преобразорис. 1-10 (прототип).