Функциональный преобразователь Советский патент 1983 года по МПК G06G7/26 

t

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике..

Известен функциональный преобразователь, содержащий блоки аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования, дешифратор, логический блок, операционные усилители, блок выбора максимума, потенциометры, суммирующий операционный усилитель 1.

Недостатком преобразователя является значительный объем оборудова-; ния.

Известен функциональный преобразо)ватель, содержащий изг ёертор, вход которого является входом функционального преобразователя, операционный усилитель, выход которого является выходом функционального преобразователя, блок аналого-цифрового преобразования, вход которого соединен с входом инвертора, дешифратор, входы которого подключень к входу операционного усилителя, а управляющие входы- к соответствующим выходам дешифратора 2 .

Недостатком указанного преобразователя также является сложность структуры.

Наиболее близким к предлагаемому . является функциональный преобраэователь, содержащий инвертор, вход которого является входом функционального преобразователя, операционный усилитель, выход которого валяется выходом функционального преобразователя, блок аналого-цифрового преобразования, вход которого соединен с входом инвертора, дешифратор, входы которого подключены к выходам блока

10 аналого-цифрового преобразования, п ключей, выходы которых подключены к входу операционного усилителя, а управляющие входы - к соответствующим выходам дешифратора, п аппрокси 5 мирующих элементов, каждый нз которых, кроме первого, выполнен на четырех потенциометрах и четырех масштабных рбзисторах, которые соединены в звезду, подключенную входами к

20 подвижным контактам потенциометров, а узлом к информационному входу соответствующего ключа, первый и второй потенциометры включены между входом и выходом инвертора, а третий и чет25вертый потенциометры - между шинами положительного и Отрицательного опорных напряжений, первый аппроксимирующий элемент выполнен на трех потенциометрах и трех масштабных резисто30рах, которые соединены в звезду, подключе иную входами к подвижным контак там потенциометров, а узлом к инфор мационному входу первого ключа, первый и второй потенциометры первого аппроксимирующего элемента включены между входом и выходом инвертора, а третий потенциометр - между шинами положительного и отрицательного напряжений, подвижные контакты второго и четвертого потенциометров, каждого предыдущего по номеру аппроксимирующего элемента, кроме первого, .соединены механически с. подвижными контактами первого и третьего потенциометров слёдугощёго по номеру аппро ксимирующего элемента, подвижный кон такт второго потенциометра первого аппроксимирующего элемента механичес ки соединен с лодвижннми контактами первого и третьего потенциометров второго аппроксимирующего элемента, подвижные контакты первого и третьего потенциометров первого аппроксими рующего элемента соединены механичес ки, подвижные контакты третьего и четвертого потенциометров п-го аппро ксимирующего Элемента соединены меха нически 3. Недостатком известного преобразов теля является сложность структуры.. Цель изобретения - упрощение стру туры функционального преобразователя Поставленная цель достигается тем что функциональный преобразователь, содержащий инвертор, вход которого является входом функционального преобразователя, операционный усилитель выход которого является выходом функ ционального преобразователя, резистор обратной связи, включенный между входом и .выходом операционного усилителя, блок аналого-цифрового преобразования, вход которого соединен с вхрдом инвертора, семь ключей, семь аппроксимирующих; элементов, каждый из которых содержит первый и второй потенциометры и два масштабных резистора, первые выводы соединены, а вторые выводы подключены к подвижным контактам соответствующих потенциометров, первый потенциометр включен между входом и выходом инвер тора, а второй - между шинами положительного и отрицательного опорных напряжений, общий вывод первого и второго масштабных резисторов каждого аппроксимирующего элемента соединен с информационным входом соответствующего ключа, содержит переменный масштабный резистор, включенный между выходом инвертора и входом операционцого усилителя, выход младшего разряда блока .аналого-цифрового преобразования соединен с управляющим входом первого ключа, выход второго разряда - с управляющими входам вта оЬго и третьего ключей, выход треть.-его разряда - с управляющими входами четвертого,пятого,шестого и седьмого ключей,выходы первого,второго и чет вертого ключей соединены с входом операционного усилителя, выход третьего ключа соединен с выходом пятого ключа и с информационным входом первого ключа, выход шестого ключа соединен с информационным входом второго ключа, выход седьмого ключа соединен с информационным входом третьего ключа. На чертеже приведена блок-схема преобразователя, Преобразователь содержит инвертор 1, блок 2 аналого-цифрового преобразования, семь аппроксимирующих элементов 3 --3-,, каждый из которых выполнен соответственно на первом и втором потенциометрах И Il и первом и втором масштабных резисторах 6 - 6,и i - , , 7,, - 7,7 семь ключей 8 - 8-,, переменный масштабный резистор 9, операционный усилитель 10, резистор 11 обратной связи. функциональный преобразователь работает следующим образом. При 1, где граница первого участка аппроксимации, блок аналого-цифрового преобразования 2 находится в нулевом состоянии, nprf этом вое ключи закрыты и выходное напряжение преобразователя равно Ufewx где „ .JRji.f, , „ сопротивление резисторов 11 и При и (pa6oTa на. втором участке аппроксимации) выходной сигнал младшего разряда блока 2 аналогоцифрового преобразования открывает ключ 8 и выходной сигнал .функционального преобразова±еля определяется по формуле , V . - коэффициент ; зависящий от положения движка потенциометраи - напряжение, зависящее от л положения движка потенциометра 13 J - сопротивления резисторов 6 и 7, . При (работа на третьем участке аппроксимации) выходной сигнал второго разряда блока 2 аналого-; цифрового преобразования открывает ключ 8 и выходной сигнал определяется по формуле ,. V - к И R,,,.

коэффициент,.зависящий от положения движка потенциометра 4

напряжение/ зависящее от

положения движка потенциометра .

При и,, (работа на четвертом участке аппроксимации) выходной сигнал блока 2 аналого-цифрового преобразования открывает ключи 8 - 8 j, и выходной сигнал определяется по формуле , /Ugy --(M4 b- f 4|U6x- .

™VK,.&,.,,i4,,

1г

7П

k - коэффициент, зависящий от 4;) положения движка пртенциометра 4f, ;

О - напряжение, зависящее от , 5( положения движка потенциометра 5 .

При дальнейшем увеличении Ug преазователь работает аналогично.

Ниже приведено состояние ключей участках аппроксимации.

Открытые ключи

Участок

Предлагаемый преобразователь может воспроизводить функции монотонно возрастающие, монотонно убывающие, а также функции, имеющие перегибы, при этом обЛсшает в сравнении с прототипом более простой структурой, так как.в нем отсутствует дешифратор и аппроксимирующие ячейки имеют в два раза меньшее количество элементов.

Формула изобретения

Функциональный преобразователь, содержащий инвертор, вход которого является входом функционального преобразователя, операционный усилитель, выход которого является выходом функционального, преобразователя, резистор обратной связи, включенный между входом и выходом операционного усилителя, блок аналого-цифрового преобразования, вход которого соединен с входом инвертора, семь ключей, семь аппроксимирующих элементов, каждый из которых содержит первый и второй потенциометры и два масштабных резистора, первые выводы которых соедине- ны, а вторые выводы подключены к подвижным контактам соответствующих потенциометров, первый потенциометр включен-между входом и выходом инвертора, а второй - между шинами положительного и отрицательного опорных напряжений, общий вывод первого и второго масштабных резисторов кгикдого аппроксимирующего элемента соединен с информ.ационным входом соответствующего ключа, отличаю,щ и и с я тем, что, с целью упрощения структуры, он содержит перемен.ный масштабный резистор, включенный между выходом инвертора и входом операционного усилителя, выход младшего разряда блока аналого-цифрового преобразования соединен с управлякицим входом первого ключа, выход-,второго разряда - с управляющими входами второго и третьего ключей, выход TpiBTbего разряда - с управлявшими входами четвертого, пятого, шестого и седьмого ключей, выходы первого, второго и четвертого ключей соединены с BXQдом операционного усилителя, выход третьего ключа соединен с выходом пятого ключа и с информационным входом первого ключа, выход шестого ключа соединен с информационным входом второго ключа, выход седьмого ключа соединен с информационным входом третьего ключа.

I

Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 231900, кл. G 06 G 7/26, 1968,

2,Авторское свидетельство СССР 598092, кл, G 06 G 7/26, 1974,

3,Авторское свидетельство СССР 674045, кл, G 06 G 7/26, 1979 (прототип),