Функциональный преобразователь Советский патент 1981 года по МПК G06G7/26 

1

Изобретение относится к электрическим преобразователям аналоговых сигналов по определенному закону и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Известен функциональный преобразователь, содержащий блок сравнения, блок управления, блок эталонного напряжения tl3 ..

Однако это устройство характеризуется сравнительно малой точностью работы.

Наиболее близким к предлагаемому является функциональный преобразователь , содержащий блок синхронизации и компаратор 2

Недостатком устройства является реализация только одной функциональной зависимости - логарифмической, и невозможность реализации преобразования Гильберта.

Цель изобретения - расширение функционгшьных возможностей, за счет реализации преобразования Гильберта.

Поставленная цель достигается тем, что в функциональный преобразователь содержащий блок синхронизации и компаратор, введены преобразователь временного интервала в напряжение, управляемый негатрон и дифференцирующий конденсатор, причем первый вывод дифференцирующего конденсатора является входом функционального преобразователя, второй вывод дифференцирующего конденсатора подключен ко входу управляемого негатрона, выход которого соединен со входом компаратора,выг ход блока синхронизации подключен к регулирукнцему входу управляемого негатрона и первому входу преобразователя временного интервала в напряжение , второй вход которого соединен с выходом компаратора, выход преобразователя временного интервала в-на15пряжение является выходом функционального преобразователя, а управляемый негатрон содержит операционный усилитель, генератор тока, ключ и масштабные резисторы, между неинвер20тирующим и инвертирующим входами и выходом операционного усилителя включены соответственно первый и второй масштабные резисторяд, инвертирующий вход, операционного усилителя

25 через соединенные последовательно третий масштабный резистор и ключ подключен к шине нулевого потенциала, неинвертирующий вход операционного усилителя через генератор тока сое30динен с шиной нулевого потенциала,неинвертирующий В54од операционного усилителя является входом и выходом управляемого негатрона, регулирукнцим входом которого является управляющий вход ключа.

На фиг. 1 изображена функциональная- схема функционального преобразователя;, на фиг. 2 - то же, управляемого негатрона.

Устройствр содержит дифференцирующий конденсатор 1, управляемый негатрон 2, компаратор 3, преобразователь временного интервала в напряжение 4, блок синхронизации 5, вход б и выход 7 функционального преобразователя, операционнь усилитель 8, первый, второй и третий масштабные резисторы 9, 10 и 11, генератор тока 12, ключ 13, шин нулевого потенциала 14, регулирующий вход 15, вход 16 и выход 17 управляемого негатрона.

Функциональный преобразователь работает следующим образом. . .

В исходном состоянии Управляемый негатрон 2 находится в устойчивом состоянии, характеризуемом положительным входным сопротивлением, а на его выходе повторяется BXOflHoii сигнал, продифференцированный дифференцирующим конденсатором 1.

Сигнал запуска, соответствующий выбранному моменту Преобразования, о блока синхронизации 5 поступает на преобразователь временного интервала 4 и на регулирующий вход управляемого негатрона 2. Управляемый негатрон 2 переводится в неустойчивое состояние, характеризуемое отрицательным входным сопротивлением. Выходное напряжение управляемого негатррна 2 возрастает, причем форма этого напряжения определяется формой входного сигнала до и после выдачи сигнала от блока синхронизации 5, а также входным сопротивлением управляемого негатрона 2 и величиной емкости дифференцирующего конденсатора 1. Сигнал с вьлхода управляемого негатрона 2 поступает на вход компаратора 3/ который срабатывает при достижении выходным сигналом управляемого негатрона 2 некоторого фиксированного уровня напряжения. Срабатыванию компаратора 3 соответствует окончание временного интервала. Преобразователь временного интервала в напряжение 4 выполняет преобразование временного интервала между сигналом от блока синхронизации 5 и выходным сигналом от компаратора .3 по экспоненциальному закону.

Реакция преобразователя временного интервала в напряжение 4 на перепад напряжения на выходе устройства,, т.е. его переходная характеристика представляет собой две экспоненты,которыми аппроксимируется характеристика преобразования Гильберта.

По сравнению с известным устройством, реализующим только логарифмический закон, предлагаемый функциональный преобразователь характеризуется новым качеством, так как позволяет реализовать преобразование Гильберта т.е. характеризуется более широкими функциональными возможнортями. Формула изобретения

1. Функциональный преобразователь, содержащий блок синхронизации и компаратор, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет реализации преобразования Гильберта, в него введены преобразователь временного интервала в напряжение,управляемый негатрон и дифференцирующий конденсатор, прич;ем первый вывод дифференцирующего конденсатора является входом функционального преобразователя, второй вывод дифференцирующего конденсатора подключен ко входу управляе.мого негатрона, выход которого соединен со входом компаратора, выход блока синхронизации подключен к регулирующему входу управляемого негатрона и первому входу преобразователя временного интервала в напряжение, второй вход которого соединен С .выходом компаратора, выход преобразователя временного интервала в напряжение является выходом функционального преобразователя.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что управляемый негатрон содержит операционный усилитель, генератор тока, ключ и масштабные резисторы, между неинвертирующим и инвертирующим входами и выходом операционного усилителя включены соответственно первый и второй масштабные резисторы, инвертирующий вход операционного усилителя через соединенные последовательно третий масштабный резистор иключ подключен к шине нулевого потенциала, неинвертирующий вход операционного усилителя через генератор тока соединен с шиной нулевого потенциала, неинвертирующий вход операционного усилителя является входом и выходом управляемого негатрона, регулирующим входом которого является управляющий вход клю.ча.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 423138,. КЛ. G. 06 G 7/26, 1972.

2.Смолов В.Б. и др. Время импульсные вычислительные устройства, Энергия, 1969, с. 75-78,рис. 41а (прототип).

15

-Н

фас. 2