Диодный фукциональный преобразователь Советский патент 1982 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к аналоговой : вычислительной технике и может 6ь1ть нспользовано в устройствах автоматики и информашюнно измерительной техники в случваа., когда требуется подучить функционально-гфеобразованные электрические сигналы. Известны циооные функциональные преобразователи, соавржащиё операционный усилитель и высокоомные аелители вхопг ного и опорного напряжений I. Недостатком их является неудобство в настройке, так как они содержат сравнительно большое количество высокоомньсс резисторов. Наиболее близким к предлагаемому техшческим решением является диодный функциональный преобразователь, содержащий резисторный делитель напряжения, один крайний вывод которого является входом преобразователя общие точки резисторов чер последовательно соединенные резисторы и диоды связаны со входом операционного уситтеля, в цепи обратной связи которого включен резистор, а выход этого операционного усилителя $юляется выходом преобразователя 12. Такой преобразователь содержит меньшее количество высокоомных резисторов, но имеет низкое входное сопротивление, понижет1нук) точностью, так как с удалением от точки ввода сигнала коэффициент передачи делителя напряжения падает. Цель изобретения - повышение точности преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что в диодный функциональный преобразователь, содержащий источник опорного напряжеии51, резисторный де1штель иа пряжения,, первый крайний вывод которого является входом диодного функционального преобразователя, выводы резнеторного де лителя напряжения через соответствующие цепочки последовательно соединенных масштабного резистора и диода соединены со входом операционного усилителя, который через резистор обратной св$1зи соединен с выходом операционного усилителя, явл$пощимся выходом оиодного функционального преобразователя, ввецен стабилизатор тока, включенный, межцу вторым кра{К ним вьшоцом резисторного целителя напряжения и источником опорного напряжения. На фиг. 1 приведена структурная схема диодного функционального преобразователя; да фиг. 2 - закон распределения потенциала по длине резистивного делите ля. Диодный функциональный преобразователь содержит резисторный делитель напряжения 1. ...In , масштабные резибторы 2 ...2п , диоды 3i... 3 ,стабилизатор 4 тока, операционный усилитель 5, резистор 6 обратной связи, вход 7 преобразователя, источник 8 опорного напряжения, выход 9 преобразователя. Лиоцный функциональный преобразователь (ДФП) работает следующим образом. При условии . « Rii. , где Kgi - сопротивления соответствующих резисторов It, и 21 соответственно, схема описывае;рся уравнениями ., Ру---( -Kflo). . n,:R5-I.- L:1 согласно которым Ра ,Й1-К,Й:).и,г, где - сопротивление резистора 6 сбратной; связи; К - число открытых вдоцов 3; , - коэффициенты передачи напряжения и тока на участке аппро ксимации К, К+1. . Динамическое входное сопротивление ДФП выражается формулой Rex Rii//Ria//...//R24 | 1 j гце символом 11 обозначены сопротивления параллельных соединений; циоды предполагаются идеальными. В качестве стабилизаторов тока могут использоваться усилительные каскады ОЭ (общий эмиттер) с фиксированным смешением, генераторы стабильного тока на операционных усилителях и другие известные устройства такого, типа. Прямая I (фиг. 2) соответствует случаю, когда входной сигнал равен нулю, при этом все циоды закрыты отрицательными падениями напряжения на сопротивлениях резисторного делителя напряжения за счет протекающего по ним тока стабилизатора 1о .С увеличением входного сигнала прямая I перемещается парал- лельно самой себе (линия 2), при этом часть запирающих напряжений меняет знак и диоды поочередно срабатьюаюг, входные цепи операционного усилителя. Прямая 3 соответствует случаю, копда стабилизатор тока отсутствует, при этом входное напряжение передается резисторным целителем в целения лишь частично и коэффициент передачи быстро снижается. Использование стабилизатора тока, имеющего вьюокое выходное, со противление, увеличивает динамическое входное сопротивление диодного функционального преобразователя и устраняет ослабление сигнала в целителе, повышает точность. , Формула изобретения Диодный функциональный преобразователь, содэржаший опорного наЬряжения, резисгорный цешгель напряжения, первый крайний вывоа которого является вхоцом аиоцного.функционального преобразователя, ьывоцы режсгорного целителя напряжения через соответствующие цепочки последемвагельно соединенных масштабного резистс а и сщоаа соединены с бхоцом операционного усилителя, который через резистор обратной свяйи соецинен с выходом операционного усилителя, Фляющимся выходом диодного функционального преобразователя,, отличающи йс я тем, что, с целью повышения точности преобразрвагепЯ,. в него введен стабилизатор тока, включенный между вторым крайним вьюодом резисторного делителя напряжения и источником опорного Hanpspжения, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Смолов В, Б. Аналоговые вычислительные машины. М., Высшая школа, 1972. . 2. АнисимовБ. В., Голубкин В. Н. Аналоговые вычислигельиые магшины. М., Высшая щкола, 1971, с. 139 (прототип).