Нелинейный преобразователь Советский патент 1950 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к области электронно-импульсной счетнорешающей техники и предназначено для получения напряжения, находящегося в заданной функциональной зависимости от входного напряжения.

Известны подобные преобразователи, использующие аналогичные счетно-рещающие элементы. Описываемый нелинейный преобразователь, в отличие от существующих, позволяет значительно расширить класс воспроизводимых функций.

Особенность преобразовате.;тя заключается в том, что он содержит цепочку последовательно включенных интегрирующих усилителей, вырабатывающих отдельные члены ряда теплоты, и суммирующий усилитель, с выхода которого снимается заданная функция. Входная величина подается в виде прямоугольных знакопеременных импульсов с относительным временем, пропорциональным входной величине, а величина функции от времени фиксируется в моменты появления или пропадания входного импульса.

На фиг. 1 дана скелетная схема устройства для выработки периодически повторяющейся заданной функции от времени; на фиг. 2 - скелетная схема преобразователя в целом; фиг. 3 поясняет принцип работы преобразователя.

Одна часть преобразователя состоит из аппарата для получения / (t), вторая часть предназначена для преобразования f (t) з f (х).

Для заданий функций с достаточной точностью в ряде случаев оказывается приемлемым разложение кривой в ряд Тэйлора, т. е. представление ее в виде

/ (t) а, + a,t + a,f + ... -f а„ t .

Если П-IQ, то можно подобрать коэффициенты разложения так, чтобы аппроксимированная кривая в одиннадцати точках совпадала с истинной. При таком числе членов разложения получается хорошее представление широкого класса функций, характеризующихся плавными кривыми зависимостей.

На фиг. I позицией / обозначены интегрирующие усилители, а позицией 2 - инвертирующие усилители с коэффициентом усиления . Если па вход первого интегрирующего усилителя цепочки подать постоянное напрял ение Ues, то напрял(ение - на его выходе начнет уве-аичиваться линейно в функции времени, т. е. Lf - at, выходное напряжение U второго интегрирующего усилителя нарастает по закону 6/2 - const t. Выходная величина третьего интегрирующего усили теля будет,изменяться по закону /з - const . Снимая с потенциометров определенные доли выходных напряжений усилителей и суммируя их (а также постоянное напряжение f/g) в суммирующем усилителе , можно получить на выходе последнего напряжение, пропорциональное величине / (t).

Функция / (t) от суммирующего усилителя первой части преобразователя поступает на вторую его часть, где сравнивается с напряжением LIK (фиг. 2). Разность этих напряжений (/) U приложена к входу усилителя. Усиленная разность через электронный ключ 4 поступает на сетку катодного каскада 5.

К сетке приключен не показанный на чертеже конденсатор. Когда под воздействием напряжения U. электронный ключ 4 запирается, на сетке каскада 5 остается напряжение конденсатора, которое не меняется в течение времени / t 2. Напряжение U, поступает на выход через электронный ключ 6, запираемый напряжением Un от триггера 7. Триггер 8, дающий на выходе напряжение UT.,, получает импульсы от вх и Uri,

В схему поступает функция / (i) от первой части преобразователя (фиг. 3, и). Кроме того, поступают enie следующие напряжения:

-а) вспомогательное напряжение L/r; от триггера, даюияего прямоугольные импульсы периода 2Т (фиг. 3, е);

б) входное напряжение o.v, имеющее вид прямоугольных импульсов (фиг. 3, б), причем относительное время импульса пропорционально входной величине X. Эти импульсы используются как входные. Если , то скачок напряжения L/e.v происходит при f - 7/2; если Х.,

то скачок происходит при ;-. если , то при / 7/2. Схема содержит также триггер, даюпдий напряжение UT- (фиг. 3, г). Этот триггер срабатывает при скачке напряжения Uo.-, т. е. в момент времени j, но не отпускает при обратном скачке этого напряжения. Взвести его может лищь обратный скачок напряжения f/r/, что и происходит при . .На зажимах образуется напряжение UK, пропорциональное f (t) вплоть до момента / - ,, (фиг. 3, д). В момент t t, когда ., становится положительным, напряжение на этих зажимах фиксируется и остается неизменным до момента i -- 2Т, когда Uт.:, становится отрицательным (после чего опять начинается аналогичный цикл). Это напражение равно / (t-.

Напряжение Ux передается на выход через электронный ключ, питающийся от напряжения UTt. Поэтому в первый период (прп О ту, когда ключ заперт, выходное напряжение Овых- (фиг. 3,е). Во второй период (при ) напряжение TJ 0. Поэтому ключ отперт, н на выходе оказывается напряжение , равное н;шряжению л- f(t), существуюпдему в интервале Очевидно, что среднее значение выходного напряжения

U,,,..)-K,,(x).

Предмет изобретения

1.Нелинейный преобразователь, дающий заданную функциональную зависимость выходного напряжения от входного, содержащий связанные между собою триггерные схемы, интегрирующие усилители и управляемые диодные ключи, отличающийся тем, что, с целью расщирения класса воспроизводимых функций, преобразователь содержит цепочку последовательно включенных интегрирующих усилителей, вырабатывающих отдельные члены ряда Тэйлора, и суммирующий усилитель, с выхода которого снимается заданная функция.

2.Нелинейный преобразователь по п. 1, отличающийся тем. что, с целью упрощения схемы, входная величина подается в виде прямоугольных знакопеременных импульсов с относительным временем, пропорциональным входной величине, а величина функции от времени фиксируется в моменты появления или пропадания входного импульса.

.

Я.

/ j I л j-лллл---1

3

h Ir-

//fe

фуг