Функциональный преобразователь Советский патент 1982 года по МПК G06G7/26 

(5) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и информационно-измерительных приборах. Известен функциональный преобразователь с кусочно-линейной аппрокси мацией, содержащий операционные усилители, параллельно включенные аппро ксимирующие транзисторные ячейки, no тенциометр СО Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является функ циональный преобразователь, содержащий делитель напряжения на двух последовательно включенных резисторах, свободный вывод первого резистора является входом преобразователя а свободный выход второго резистоpa соединен с шиной нулевого потенци ала, h параллельно включенных аппрокисимирующих транзисторных ячеек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных первого потенциометра и МДП-транзистора, затвор которого соединен с подвижным контактом второго потенциометра 2 . Недостатком известных преобразователей является зависимость выходного напряжения от температуры окружающей среды. Цель изобретения - расширение класса.воспроизводимых функций. . Поставленная цель достигается тем, что в функциональный преобразователь, содержащий делитель напряжения на двух последовательно включенных резисторах, свободный вывод первого резистора является входом преобразователя, а свободный вывод второго резистора соединен с шиной нулевого потенциала, параллельно включенных аппроксимирующих транзис- торных ячеек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных первого потенциометра и МДП-тран3зистора, затвор которого соединен с подвижным контактом второго потен циометра, введены, датчик температуры, первый и второй усилители постоянного тока, причем стоки и исто ки МДП-транзисторов соединены с об щим выводом делителя напряжения, стоки МДП-транзисторов через соответствующие первые потенциометры подключены к входу преобразователя, первые выводы .вторых потенциометров аппроксимирующих транзисторных ячеек соединены с выходом первого . усилителя постоянного тока, (Инвертирующий вход которого через датчик температуры соединен с выходом второго усилителя постоянного тока, являющимся выходом преобразователя, подключенным к инвертирующему входу второго усилителя постоянного тока и к вторым выводам вторых потенцио мётров, а неинвертирующий вход второ го усилителя ПОСТОЯННОГО тока соединен с общим выводом делителя напряжения. Датчик температуры выполнен на терморезисторе, стабилитроне и двух резисторах,причем стабилитрон подключен параллельно к соединенным последсэвательно терморезистору и первому резистору, общий вывод кото рых, являющийся-выходом датчика, со динен с инвертирующим входом первог усилителя постоянного тока, а свободный вывод первого резистора соединен с первым выводом второго резистора и с первым выводом стабилитрона, второй вывод которого и свободный вывод терморезистора, являющийся входом датчика, соединены с выходом преобразователя, второй вывод резистора подключен к источни ку питания. На чертеже приведена схема функционального преобразователя. Функциональный преобразователь содержит делитель напряжения на пер вом 1 и втором,2 резисторах, вход преобразователя 3, МДП-транзисторы , первые потенциометры , вторые потенциометры 6i(-6|;,второй усилитель 7,аппроксимирующие транзисторные ячейки , первый усилитель 9, датчик 10 температуры, терморезистор И, стабилитрон 12, первый и второй резисторы 13-и Н, клемма .15 питания. Функциональный преобразователь работает следукмцим образом. 14 Функциональный преобразователь предназначен для формирования кривой напряжения, зависящего от температуры, с положительной второй производнойaL.. Q dT40 ( где Rj - сопротивление резистора 1 и параллельно подключенных аппроксимирующих ячеек; R2 сопротивление резистора 2. При нулевом входном напряжении МДП-транзисторы ;,-4 закрыты и выходное напряжение определяется соотношением резисторов 1 и 2 делителя напряжения. При достижении входным напряжением заданных значений МДП-Транзисторы -п открываются и под- ключабт потенциометры 5/|-5п параллельно резистору 1 делителя напряжения. Пороги срабатывания МДП-транзисторов задаются с помощью потенциометров (, а крутизна выходного напряжения задается с помощью потенциометров Подобрав соответствующим образом пороги срабатывания МДП-транзисторов и сопротивления шунтирующих потенциометров , можно воспроизводить с заданной точностью функции с положительной второй производной. Так как на вход первого усилителя 9 подключен датчик температуры, то на. . выходе этого усилителя будет создаваться напряжение, величина которого пропорциональна температуре окружающей среды. Датчик температуры выполнен на терморезисторе, стабилитроне и двух резисторах, причем стабилитрон подключен параллельно к последовательно соединенным т.ерморезистору и первому резистору, общий вывод которых, являющийся выходом датчика, соединен с инвертирующим входом первого усилителя. Выход датчика соединен с выходом, устройства, второй .вывод , второго резистора подключен к источнику питания. Второй операционный усилитель 7 выполняет развязывающие функции и П1эедназначен для развязки цепей: общим выводом делителя напряжения 1,2 и точки соединения нижних плечей потенциометров и датчи5ка 10 температуры. Подключение датчика 10 температуры к выходу устрой ства вызвано плавающим режимом исто ков МДП-транзисторов Так как нижнее плечо датчика 10 температуры находится под плавающим потенциалом (клемма 15 питания), то для обеспечения постоянства формирования температурозависимого напряжения параллельно терморезистору 11 подключен стабилитрон 12. Функциональный преобразователь наиболее перспективен для применени в цепях температурной компенсации входного аналогового напряжения и может найти широкое применение при компенсации температурной зависимости датчиков газоанализаторов аналитического приборостроения. Количество каналов И в устройстве зависит от точности линеаризации, к торая может составить величину около 0,2% на верхнем диапазоне шкалы. Формула изобретения 1. Функциональный преобразовател содержащий делитель напряжения на двух последовательно включенных резисторах, свободный вывод первого резистора является входом преобразователя, а свободный вывод второго резистора соединен с шиной нулевого потенциала, Л параллельно включенных аппроксимирующих транзисторных ячее каждая из которых состоит из последовательно соединенных первого потен циометра и МДП-транзистора, затвор которого соединен с подвижным контактом второго потенциометра, о тличающийся тем, что,,с целью расширения класса воспроизводимых функций, в него введейы датчик температуры, первый и второй усилители постоянного тока, причем .стоки . И истоки НДП-транзисторов соединены с общим выводом делителя напряжения, стоки МДП-транзисторов через соответствующие первые потенциометры подключены к входу преобразователя, первые выводы вторых потенциомеров аппро- ; i ксимирующих транзисторных ячеек соединены с выходом первого усилителя постоянного тока, инвертирующий вход которого через датчик температуры соединен с выходом второго усилителя постоянного тока, являющимся выходом преобразователя, подключенным к инвертирующему входу второго усилителя постоянного тока и к вторым выводам вторых потенциометров,а неинвертирующий вход второго усилителя постоянного тока соединен с общим выводом делителя напряжения. 2. Преобразователь по п.1, о тличающийся тем, что датчик температуры выполнен на терморезисторе, стабилитроне и двух резисторах, причем стабилитрон подключен параллельно к соединенным последовательно терморезистрру и первому резистору, общий вывод которых, являющийся выходом датчика, соединен с инвертирующим входом первого усилителя постоянного тока, а свободный вывод первого резистора соединен с первым выводом второго резистора и с первым выводом стабилитрона, второй вывод которого и свободный вывод терморезистора, являющийся входом датчика, соединены с выходом преоб- разователя, второй вывод второго резистора подключен к источнику пи тания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР tf 296121, кл. G 06 G 7/26, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР f , кл. G Об G 7/2б, 1977 (прототип). BJI У О о Дм: