Функциональный преобразователь Советский патент 1983 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к аналогово вычислительной технике и может быть использовано для воспроизведения фун циональных зависимоотей в множитель нЫх устройствах/ преобразователяхкоординат и корректирующих цепях систем автоматического управления. Известен диодный функциональный преобразователи, содержащий операционный усилитель., выход которого является выходом преобразоватедя, ре зистор обратной связи, включенный между инвертиру|«4им входом и выходом операционного усилителя, и диодно резйсторных элементов, каждаай из которых выполнен на коммутир ощем диоде и двух резисторах, соединенных одними выводами с анодом коммутируют щего диода, свободные выводы входных резисторов диодно-резисторных злемен тов соединены и являются входом преобраэбвателя, свободный вывод второго входного резистора каждого из диодно-резисторных элементов соединен с шиной отрицательного опорного напряжения, катод коммутирующего дио каждого диодаю-резисторного злемента соединен с инвертирукздим входом операционного усилителя Llj. Недостатком данного преобразователя являются относительно низкая точность и сложность регулировки, обусловленные суммированием характе- ристик диодно-резисторных элементов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является функгшональ,ный преобразователь, содержащий операционный усилитель, выход которого является выходом преобразователя, резистор обратной связи, включенный между инвертирумщим входом и выходом операционного усилителя,И диоднорезисторных элементов, каждый из которых выполнен на коммутирующем диоде и двух масштабных резисторах, соединенных первыми выводами между собой, вторые выводы первых масштаб- . НЫХ резисторов диодно-резисторных элементов соединены и являются входом преобразователя,вторые выводы вторых масмасштабных резисторов диодно-резистоЕгалх элементов соединены с соответствующими выводами резисторного делител. напряжения, включенного между гоиной опорного напряжения нулевого потенциала, а катоды коммутирунлчих диодов диодно-резисторных элементов соедийены с неинвертирующим входом операционного усилителя f2. Недостатком известного, преобраэователа являются -относительно низкая точность и температурная нестабильность . . Цель изобретения - повышение точности и термостабильности функционального преобразователя. Поставленная цель достигается- тем что в функциональном преобразовате ле, содержащем операционный усилирель, выход которого является выходо преобразователя, резистор обратной связи включенный мезвду инввртирукз.щим входом и выходом операционного усилителя,ц диодно-резисторных элементов, каждый из которых выполнен н коммутирующем диоде и двух масштабных резисторах, соединенных первыми выводами между собой, вторые выводы первых масштабных резисторов диодног резисторных элементов объединены-и яв ляются входом преобразователя, вторые выводы вторых масштабных резнеторов диодно-резисторных элементов соединены с соответствуюкшми выводами резисторного делителя напряжения включенного между шиной опорного нап ряжения и ШИНОЙ нулевого потенциала .катоды коммутирующих диодов ссадинены с неинвертирующим входом операционного. усилителя, в каждый ди однорезисторный; элемент введен кеммутиру ющий усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к первым выводам первого и второго масштабных резисторов, инвертирующий вход - к общему .выводу катодов коммутирующих диодов, аноды которых подключены к выхо дам соответств.ующих коммутирующих усилителей. На чертеже приведена сх.ема преобразователя. Преобразователь содержит операционный усилитель 1, резистор 2 обратной связи, и диодно-реэисторных элементов 3 2|цг коммутирующие диоды 4 - 4|, первые 5 - 5у, и вторые б - 6vi масштабные резисторы, коммутирующие усилители 7 -7 ,резисторный де литель 8 напряжения,резисторы 9у-9,. . Функциональный преобразователь работает следуклдим образом. При отсутствии входного напряжения Uy все коммутирующие диоды 4-f 4 диодно-рвзисторных элементов 3 - 3и закрыты. Все коммутирующие усилители 7 7 окажутся без обратной связч. По мере увеличения входного напряжения открывается коммутиругаций диод 4, элемента 3 , обратная связь коммутирующего усилителя 7 подключается на его инвертирукяций вход. Потенциал на неинвертирующем входе и на выходе операционного усилителя 1 увеличивается в соответствии с первы участком аппроксимации воспроизводимой функции. При этом можно подобрать величины сопротивлений резисторов 9 - 9( делителя 8 напряжения так, чтобы потенциал не неинвертирующем входе коммутирующего усилителя 7, изменялся с большим (по модулю) смещением и производной, чем на неинвертирующем входе коммутирующего усилителя 7/( . При достижении потенциалом на входе усилителя. 7 величины большей, чем величина потенциала на входе усилителя 7, Диод 4 j открывается, а диод 4 закрывается. Потенциал на нэинвертируклдем входе и на выходе операционного усилителя 1 при этом изменяется в соответствии с вторым участком аппроксимации воспроизводимой функции. При достижении потенциалом на входе усилителя 7j величины, большей величины потенциала на входе усилителя 7, диод 4 открывается, а диод 4 закрывается. Потенциал на неинвертирующем входе и на выходе операционного усилителя 1 при этом изменяется в соответствии с третьим участком аппроксимации моделируемой функции. Аналогично работают остальные диодно-реэисторные элементы , Таким образом,введение коммутирующих усилителей позволяет повысить точность и термостабильность функционального преобразования за счет уменьшения влияния вольт -амперной характеристики коммутирующих диодов, так как схема коммутации на диоде с операционным усилителем имеет характеристику, близкую к идеальной. При этом на каждом участке аппроксимаций; воспроизводимой функции работает только, один дйодно-рези.сторный элемент 3{,, и соответственно только один коммутирующий усилитель 7.. 7. и диод 4 - 4j. Формула изобретения Функциональный преобразователь, содержащийоперационный усилитель,. выход которого, является выходом преобразователя, рёзистор обратной связи, включенный; между инвсртирукнцйм входом и выходом операционного усилителя, п, диодно-резисторных злементсзв, Ксшдый из которых выполнен на коммутирующем: диоде и двух масштабных резисторах, соединенных первыми выводами между собой,торые выводы первых масштабных резисторов диодно-рвзисторных элементов объединены и являются входом преобразователя, вторые выводы вторых масштабных резисторов диодно-резисторных элементов сдединены с соответствуняцими выводами резисторного делителя напряжения, включенного меяоду шиной опорного

напряжения и шиной нулевого потенциала , катод: крммутируюишх диодов соединены о неинвертирукхцим- входом операционного усилителя, о т ли ч аюцийоя тем, что с целью повышения точности и термостабильности преобразователя,в каящый диодно-резисторный элемент введен коммутирующий усилитель неинвертирьаоший вход которого подключен к Первым- выводам первого и второго масштабных резисторов, инвертирующий вход - к Ьйцему выводу катодов коммутирующих , аноды которых подключены к выходам сооТ ветствующих коммутирукхцнх усилителе

Источники информации, принятые во внимание при эхспертяэв

1.Авторское свидетельство CCCf 268754, кл. Q06G 17/26, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2967591/18-24,

кл. G06G 7/26, 1980 (прототип).