Олтентно-техк:"!!'библиотека

Олтентно-техк:"!!'библиотека

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

273532

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскнл

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М

Кл. 42m<, 7/26

Заявлено 25,11.1969 (№ 1306096/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 15,V1,1970. Бюллетень X.. 20

Дата опубликования описания 14.1Х.1970

МПК G 06g 7/26

УДК 681,325(088.8) Комитет по делам иаабретений н открытий при Совете Министров

СССР и р < y!тh>p .(гy" аф

Авторы изобретения

А. А. Маслов, Э. Э. Альперович, В. А. Киселев и иностранцы

Миолюб Вукович и Мирко Матеич (Социалистическая Федеративная Республп: а 10гославпя) Институт автоматики и телемеханики (технической кибернетики) Заявитель

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Известны диодные универсальные функциональные преобразователи, содержащие нелинейные диодные элементы и суммирующее устройство (операционный усилитель). Каждый диодный элемент рассчитан на аппроксимацию участка функции одним отрезком прямой, наклон которой определяется из условий аппроксимации воспроизводимой функции и задается положением движка входного потенциометра. Точка включения (выключения) диодного элемента, также определяемая из условий аппроксимации, задается для ка>кдого .диодного элемента вторым потенциометром, являющимся делителем опорного напряжения. Таким образом, каждый диодный элемент такого преобразователя содержит два регулировочных потенциометра.

Неидеальность характеристики диодных элементов (наличие начального нелинейного участка) и нестабильность диодов оказывают значительное влияние на точность воспроизведения заданной функции.

В настоящее время имеются операционные усилители, выполненные в виде твердых схем, стоимость которых при налаженном серийном производстве не превышает стоимости высококачественных диодов. Габариты таких усилителей соизмеримы с габаритами маломощных транзисторов.

Использование операционного усилителя в схеме нелинейного элемента позволяет получить диодный элемент, характеристика которого близка к идеальной, с высокой точностью

5 и черезвычайно стабильна.

Схемы таких элементов приведены на фиг, 1 и 2. Однако построение функционального преобразователя, использующего такие элементы по известной схеме, не устраняет не10 обходпмости подбора опорных напряжений для каждого нелинейного элемента.

Ниже приводится описание универсального функционального преобразователя, выполненного по новой схеме, с использованием нели15 нейных элементов, построенных на операционных усилителях. Основной особенностью предлагаемого преобразователя является то, что нелинейные элементы соединены между собой последовательно через потенцпометры, а пх

20 выходы подключены к двум последовательно включенным суммирующим усилителям. В преобразователе используются только два источника опорных напряжений, одинаковых по абсолютной величине для всех нелинейных

25 элементов и различающихся только полярностью.

Схема функционального преобразователя приведена на фпг. 3.

Преобразователь состоит пз входного по30 тенцпометра 1, нелинейных элементов 2, ре273532 гулируемых источников 8 и 4, опорного напряжения переключателей 5 и б, а также суммирующих усилителей 7 и 8. Усилитель 8 выполнен с изменяемым коэффициентом передачи. Потенциометры 9 задают крутизны линейно изменяющихся участков входных сигналов нелинейных элементов. Потенциометры

1 и 9 служат для поворота относительно осей координат и смещения функции вдоль оси у соответственно.

Принцип работы преобразователя заключается в алгебраическом суммировании характеристик всех нелинейных элементов, линейной функции входного сигнала и постоянного смещения.

Для этого после нахождения узловых точек аппроксимации, вычисления по ним значения модуля опорного напряжения и коммутации схемы в соответствии с воспроизводимой функцией все потенциометры выводятся в нулевое положение. Затем устанавливаются рассчитанные значения опорных напряжений. Изменением коэффициента передачи усилителя 8 при напряжении на входе преобразователя, соответствующем второй узловой точке, устанавливается рассчитанное для данной функции напряжение, далее при том же напряжении на входе потенциометром 1 устанавливается значение функции во второй узловой точке.

После этого на вход преобразователя подаются последовательно напряжения, соответствующие третьей, четвертой и т. д. узловым точкам, и потенциометрами 9 устанавливаются соответствующие значения функции в этих точках.

Описанная схема функционального преобразователя была экспериментально проверена при воспроизведении функций: у =; у =; у = и у = 10 sin — х.

10 100 10000 10

К достоинствам предложенной схемы, помимо уменьшения числа регулировочных элементов, можно отнести однородность структуры и возможность использования стандартных элементов без их подбора, что весьма важно с точки зрения технологичности конструкции функционального преобразователя.

Наличие двух выходов разной полярности у каждого нелинейного элемента в сочетании с последовательным соединением этих элементов позволяет воспроизводить широкий класс функций без существенного усложнения преобразователя.

Предмет изобретения

1. Функциональный преобразователь, содержащий нелинейные элементы, потенциометры, коммутирующие устройства, суммирующие операционные усилители и два источ15 ника опорных напряжений разной полярности, отличающийся тем, что, с целью уменьшения числа потенциометров настройки, упрощения набора функций и повышения технологичности конструкции за счет обеспечения одно20 родности структуры, в нем выход каждого нелинейного элемента соединен с потенциометром движок которого подключен ко входу последующего нелинейного элемента, вход первого нелинейного элемента соединен с источником входного сигнала, а выходы всех нелинейных элементов через коммутирующие устройства связаны со входами последовательно включенных суммирующих операционных усилителей.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения функций, нелинейные элементы выполнены в виде операционных усилителей с двумя цепями обратных связей, первая из которых образована последовательно соединенным диодом и резистором, а вторая диодом, включенным в обратной полярности, причем выходом элемента является точка соединения диода и резистора первой цепи об40 ратной связи.

3. Преобразователь по п. 2, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и увеличения класса воспроизводимых функций, во вторые цепи обратных связей операцион45 ных усилителей нелинейных элементов последовательно с диодами включены резисторы, а точки соединения диодов и резисторов цепей обратных связей соединены с выходами элементов через переключатели.

273532 е,„

9 а.г.1

Фиг. 3

Риа.т

Составитель Н А. Козлов

Редактор Б. С. Нанкина Техред А. А. Камышникова Корректор Г. И. Тарасова

Заказ 2547/4 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2