Функциональный преобразователь Советский патент 1981 года по МПК G06G7/26 

(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для функционального преобразования ансшоговых сигналов.

Известен функциональный преобразователь, содержащий функциональные блоки выработки членов ряда, аппроксимирующие моделируемую функцию, к выходам которых подключены усилители с регулируемыми коэффициентами передачи, запоминающие элементы и суммирующий блок, в котором преобразователь напряжения в частоту следования импульсов через элемент задержки управляет функциональными блоками, выработки членов ряда, а управление коэффициент передачи усилителей осуществляется блоком управления М е

Недостатками данного преобразователя йвляются ограниченное воспроизведение заданной функции, обусловленное постоянным периодом синхронизации, И низкая точность воспроизведения заданной функции из-за значительного времени интегрирования интеграторов, увеличивающееся со степенью аппроксимирующего полинома.

Наиболее (Злизкйм устройствомк предлагаемому является преобразователь, состоящий из ряда последовательно соединенных интегрирующих усилителей, к соответствующим выходам которых через инверторы подсоединены потенциометры, движки которых подсоединены к соответствующим входам сумматора. Выход сумматора соединен с устройством сравнения. Выход устройства сравнения

fO через согласующий усилитель, электронный ключ и катодный каскад подсоединен с выходом триггера, вырабатывающего прямоугольные импульсы, и входом преобразующего триггера,

15 выход которого соединен с электронным ключом IT. .

Недостатками данного преобразователя являются ограниченные возможч ности из-за насыщения интеграторов

20 и невозможности автоматического изменения вида функциональной зависимости из-за наличия неуправляемых потенциетлет&ов и ограниченная.точность, обусловленная постоянным ша25гом дискретизации заданной функции.

Цель изобретения - увеличение точности класса воспроизводимых зависимостей.

Поставленная цель достигается 30 тем, что в функциональный преобразователь, содержащий последователь5но соединенные интегрирующие усилители, ключи сброса, вк;люченные параллельно конденсаторам интегрирующих усилителей, усилители с управляемым коэффициентом передачи, выход каждого из которых через запоминающий элемент подключен к соответствующему входу сумматора, введены преобразователь нсшряжения в частоту, элемент задержки, кличи передачи информации и блок задания коэффициента усиления, выходом подключенный к управляющим входамусилителей, с управляемым коэффициентом передачи, входы которых через ключи передачи информации соединены с выходами соответствующих онтеграторов, управляющие входы ключей передачи информации подключены к выходу преобразователя напряжения в частоту, соединенному через элемент задержки с управляющими входами ключей сброса.

На чертеже представлена блоксхема функционального преобразователя.

Функциональный преобразователь содержит интегрирующие усилители 1, выполненные на усилителях 2 постоянного тока, резисторах 3 и конденсаторах 4, ключи 5 сброса, подсоединенные параллельно конденсаторам интегрирующих усилителей, ключи 6 передачи информации, соединенные с усилителями 7 с управляемым коэффициентом передачи, запоминающие элементы 8, элемент 9 задержки, преобразователь 10 напряжения в частоту следования импульсов, сумматор 11 и блок 12 задания коэффициента усилителя.

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче постоянного напряжения на вход преобразователя на выход каждого п-го интегрирующего усилителя 1 появляется напряжение вида

вы,п UD- t В момент подачи напряжения

на вход преобразователя в частоту следования импульсов (ПНЧ 10 на его выходе появляются импульсы, час тота следования которых прямо (обратно пропорциональна, входному сигналу . Сигналы с выхода ПНЧ 10 управляют ключами бпередачи информации, а через элемент 9 задерзкки ключами 5 сброса. В момент замыкания ключей б передачи информации на запоминающих элементах 8 Фиксируются напряжения, соответствующие напряжениям на выходах усилителей 1 Поскольку мсменты замыкания ключей 6 передачи информации пропорциональны входному напряжению, то напряжение на выходе соответствующего запся«1инаю1цего элемента 8 в момент замыкания ключей 5 имеет вид

Ui n-K-Uo-L Sc(- oU 7R После запоминаний информации элементами 8, элемент 9 задержки выдаег сигнал на включение ключей сброса,благодаря чему конденсаторы интегрирующих усилителей разражаются. Преобразователь к новому циклу работы готов. При этом на выходе сумматора 11 формируется функция вида

8ы.),

которая является заданной функционалной зависимостью от входного нашряжения Ug,( .

При необходимости изменения вида функциональной зависимости блок 12 задания .коэффициентов усиления выдает сигналы на изменения коэффициентов усиления усилителей 7.

Поскольку выходной сигнал предлагаемого преобразователя представляет собой дискретно изменяемый сигнал с переменный шагом дискретизации, функционально зависящий от входного напряжения, в отличие от амплитудно-модулированного импульсного сигнала в известном устройстве, предлагаемый преобразователь обеспечивает значительно более достоверное воспроизведение заданной функциональной зависимости. Способ съема информации с каждого интегрирующего усилителя, запоминание его в моменты времени, пропорциональные (обратно пропорциональные) входному сигналу и последующее сумг- ирование, является более помехозащищенным по сравнению с .используемым в известном преобразователе способом подачи непрерывно изменяющихся сигналов на вход сумматора и последующего запоминания суммарного сигнала в моменты, пропорциональные входному напряжению

Введение ключей сброса позволяет значительно уменьшить время их работы в режиме воспроизведения функции, чем позвьпиается точность работы преобразователя.

Применение усилителей с регулируемым коэффициентом усиления и блока заданиякоэффициентовусиления позволяет изменять вид функциональной зависимости во времени,или программно, чем достигается расширение класса воспроизводимых зависимостей.

Формула изобретения

Функциональный преобразователь, содержащий последовательно соеди-. ненные интегрирующие усилители, ключи сброса, включенные параллельно конденсаторам интегрирующих Усилителей, усилители с управляейяам коэффициентом передачи, выход