Устройство для воспроизведения показательной функции

Устройство для воспроизведения показательной функции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

488225

Ua„„=-а

55 б0 б5

Цифро-аналоговый преобразователь 2 предназначен для формирования ступенчатого напряжения Уз вида

U,:- log,т —, где i= 1, 2, ..., п — номер ступепи напряжения

U>,. а — основание реализуемой показательной функции.

Рассмотрим работу устройства на примере воспроизведения показательной функции с положительной производной. Блок 1 вычитает выходное напряжение U> цифро-аналогового преобразователя 2 из преобразуемого напряжения U.

Нелинейный элемент 3 реализует показательную функцию, которая связывает напряжение Уз на выходе элемента 3 с его входным напряжением U> соотношением

Ц,:=- ии, При включении L-й ступени усиления в усилителе 4, напряжение Е будет равно

Е=К,У,.

Блок 5 сравнивает уровень напряжения Uz с величинами Uq„„,, и U,„„„, которые выбраны равными г мин змакс

Блок сравнения 5: а) генерирует импульсы на входе ключа 6, когда выполнено условие

U (7з,„„, б) генерирует импульсы на входе ключа 7, когда выполнено условие 7а ) изма„, в) не вырабатывает импульсов ни на одном из своих выходов, когда выполнено условие

Ug„„„(U, (UaÄÄ, При выполнении условия

U3 (U3Ä,„ каждый импульс с выхода блока 5 через ключ б переключает счетчик 8 в следующее устойчивое состояние, которому соответствует формирование следующей меньшей ступени напряжения Uz и включение следующей ступени меньшего усиления усилителя 4. Каждое из указанных переключений приводит к уменьшению уровня напряжения U2 на величину

ЛU= log,т и к уменьшению коэффициента усиления усилителя 4 в пг раз.

Такие переключения будут происходить, пока не окажется выполненным условие

U„„„(U (и-„„, При появлении управляющего напряжения на первом выходе дешифратора 9 формируется минимальная ступень напряжения Уз, включается ступень наименьшего усиления усилителя 4 и закрывается ключ б. Ключ 6 отключает блок 5 от входа сложения счетчи10

50 ка 8, предохраняя функциональный преобразователь от циклического переключения.

В этом состоянии функциональный преобразователь будет находиться, пока нс окажется выполненным условие . з. Змаа °

При этом блок 5 генерирует импульсы, каждый из которых через ключ 7 переключает счетчик 8 в следующее устойчивое состояние, которому соответствует формирование следующей большей ступени напряжения U> и включение следующей ступени большего усиления усилителя 4. Каждое из указанных переключений приводит к увеличению уровня напряжения U на величину AiU» к увеличению коэффициента усиления усилителя 4 в т, раз. Такие перек;почения будут происходить, пока не окажется выполненным условие

Ug„„„(U, (7з„,, Прн появлении управляющего напряжения на последнем выходе дешифоатора 9 формируется максимальная ступень напряжения

U — — log„m" —, включается ступень наибольшего усиления К„=пг" — усилителя 4 и закрывается ключ 7. Ключ 7 отключает блок 5 от входа вычитания счетчика 8, предохраняя функциональный преобразователь от циклического переключения.

В этом состоянии функциональный преобразователь будет находиться, пока не окажется выполненным условие 7а (7зм„„

Дальнейшая работа функционального преобразователя происходит аналогично описанным ранее случаям.

Параметры блока 4 выбраны таким образом, что период повторения генерируемых импульсов больше времени, необходимого для однократного переключения счетчика 8 и всех связанных с ним элементов устройства.

Таким образом, при изменении преобразуемого напряжения U в пределах от У;„до

U„,. U,„,„,+è Л / напряжение U1 на входе узкодиапазонного нелинейного элемента 3 удерживается в пределах от U„, до сг,.„„,+

+ЛК При этом напряжение на выходе функционального преобразователя определяется соотношением д- — ml — I UU-а — 1од ms г: аа.

Формула изобретения

Устройство для воспроизведения показательной функции, содержащее нелинейный элемент, отличающееся тем, что, с целью расширения динамического диапазона и повышения точности, в него введены вычитающий блок, блок сравнения, ключи, реверсивный счетчик, дешифратор, цифро-аналоговый преобразователь и управляемый усилитель, соединенный сигнальным входом с выходом нелинейного элемента и входом блока сравнения, а управляющими входами — с выходами

488225 фиг 1 дешифратора и входами цифро-аналогового преобразователя, выход которого подключен к входу вычитающего блока, соединенного выходом с вхо. ом нелинейного элемента, причем выходы блока сравнения через ключи, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами дешифратора, подключены к входам суммирования и вычитания реверсивного счетчика, соединенного выходами с входами дешифратора.

488225

1Jm А1У

Редактор Б. Нанкина

Корректор А. Дзесова

Заказ 141/15 Изд. ¹ 1881 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

E, lJ1 ;.1

U,ð,,, ma — ф

/

7/в,гп ЯД 1/ Уга1й (и 1)Я // /р у

Фиг 2

Составитель С. Казинов

Те.;ред Т. Курилко