Генератор функций Советский патент 1983 года по МПК G06G7/26 

(54) ГЕНЕРАТОР ФУНКЦИЙ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для моделирования схем с нелинейными индуктивностями.

Известен генерато э функций, содержащий два усилителя напряжения, резистор обратной связи, конденсатор обратной связи, управляемый источник тока ичдва входных резистора, который имеет характеристики КЬгмутатора и предназначен для моделирования вебер-амперных и кулон-вольтных характеристик J

Недостатками этого генератора являются возможность моделирования сложных цепей из нескольких нелинейных элементов разного типа и относительная сложность схем.

Наиболее близким к предлагаемому является генератор, содержащий дифференциальный усилитель напряжения, лервый усилитель напряжения, между входом и выходом которого включены параллельно первый резистсф обратной связи, три входных резистора, три масштабных резистора и входной конденсатор, включенный между входом второго усилителя напряжения и шиной нулевого потенциала, второй и третий

резисторы обратной связи включены соответственно между входом и выходом первого усилителя напряжения и между неинвертирующим входом и выходом дифференциального усилителя на пряжения, первый, второй и третий входные резисторы соединены одним выводом со входом первого усилителя напряжения, который является входом

10 генератора, а другим выходом - с выходом дифференциального усилителя напряжения, с выходом второго усилителя напряжения и со входом второго усилителя напряжения, первый, второй и третий масштабные резисторы соединены одним выводом с выходом второго усилителя напряжения, а другим выводом подключены соответственно к выходу первого усилителя напряже20ния, к неинвертирующему входу дифференциального усилителя напряжения, который является выходом генератора, и к шине нулевого потенциала, а неинвертируюций вход дифференциального

25 усилителя напряжения соединен с выходом второго усилителя напряжения. Этот генератор функций является RLмутатором и используется для моделирования нелинейных вебер-амперных

30 характеристик С2 3 . Недостатками данного генератора являются невозможность моделирования сложных цепей из нескольких нелинейных элементов разного типа, так как проводимость гирации сложньгм образом зависит от параметров нескольких элементов схемы, а также избыточ ное количество резисторов и наличие незаземленного конденсатора, что сни жает технологичность схемы и делает ее неудобной для микроэлектронного исполнения. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач и упрощение структуры. Поставленная цель достигается тем, что генератор функций, содержащий первый дифференциальный усилител напряжения, в цепь обратной связи которого включен первый масштабный резистор, неинвертируюиий вход первого дифференциального усилителя напряжения является выходом генератора второй масштабный резистор, включенный между неинвертируквдим входом пер вого дифференциального усилителя напряжения и шиной нулевого потенциала, третий и четвертый масштабные резисторы, содержит второй и третий дифференциальные усилители напряжени в ц€шь положительной обратной связи которУх включены соответственно третий и четвертый масштабные резисторы неинвертирующий вход второго диффере цис1льного усилителя напряжения является входом генератора и соединен с инвертирующим входом третьего дифференциального усилителя напряжения, неинвертирукщий вход которого соедин с инвертирукхцим входом первого дифференциального усилителя напряжения, инвертирующий вход второго дифферен.циального усилителя напряжения соединен с неинвертирующим входом перво го дифференциального усилителя напря жения. На чертеже приведена принципиаль ная схема предлагаемого генератора. Генератор содержит первый 1, второй 2 и третий 3 дифференциальные усилители напряжения, масштабные резисторы 4,5 и 61 которйе включены в цепь положительной обратной связи соо.твётствуквдего усилителя, масштабный резистор 7 с проводимостью, равной требуемому сопротивлению гирации ..Генератор функций работает следую щим образом. Матрица узловых проводимостей ге ратора функций (32(l-Ki)-K2 О О Q,(1-K,,) -К,,, ° Qs«b5 где проводимость i-ro резистора К..- коэффициент усиления i-ro усилителя напряжения по неинвертирующему входу если , и по инвертирующему входу если Ij j ; у (в)- сопротивление гирации двухполюсника (резистора). При условии, что V aa- b )-0 -Gtoj - -), матрица О ts)J а относительно выходных и входных зажимов /Jo 1 L-i/rfe) oj что соответствует матрице мутатора, описывающей работу прототипа при Г (S)S. Технико-экономическая эффективность предлагаемого генератора функций состоит в расширении функциональных возможностей за счет выделения в качестве подсхемы двухполюсника (резистора) 7 с проводимостью, равной сопротивлению гирации, что обеспечивает возможность получения сопротивления гирации дробно-рационального типа, необходимого для моделирования сложных цепей, уменьшении по сравнению с прототипом количества резисторов и конденсаторов. Кроме того, схема состоит из однотипных усилительных блоков и содержит равнономинальные элементы, что повышает технологичность и делает ее удобной для интегрального исполнения. Предлагаемая схема сохраняет такие важные качества прототипа, как широкий диапазон рабочих частот и высокое быстродействие. Формула изобретения Генератор функций, содержащий первый дифференциальный усилитель напряжения, в цепь обратной связи которого включен первый масштабный резистор, неинвертируюций вход первого дифференцисшьного усилителя напряжения является выходом генератора, второй масштабный резистор, включенный между неинвертируквдим входом первого дифференциального усилителя напряжения и шиной нулевого потенциала, третий и четвертый масштабные резисторы, отличающийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач и упрощения структуры, он содержит второй и третий дифференциальные усилители напряжения, в цепь обратной связи которых включены соответственно третий и четвертый масштабные резисторы, неинвертирующий вход ,

второго дифференциального усилителя напряжения является входом генератора и соединен с инвертирующим входом третьего дифференциального усилителя напряжения, неинвертирующий вход которого соединен с инвертирующим входом первого дифференциального усилителя напряжения, инвертирующий вход второго дифференциального усилителя напряжения соединен с неинбблод

вертируквдим входом первого дифференциального усилителя напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2791922/18-24, кл. G 06 С 7/26,1979 (прототип).