Многофункциональный преобразователь

Многофункциональный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О и и-е- ч%- и-"и ю

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соввтсиих

Социалистичвсиик

Республик (1» 525123

К АВТОРСКОМУ СЭЙДИТЙЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.12.74 (21) 2087182/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.08.76, Бюллетень № 30 (45) Дата опубликования описания 08.04.77 (51) М. Кл.

° (3 06 G 7/26

Гаюударютююиимй июмитет

Сювета Миииютрюв СССР ию делам иаюбретеиий я ютирмтий (ьз) Удк

681.335 (088.8) (72) Авторы изобретения

10. Ф. Мухопад, В. А. Молодкин и К. В, Погорелов (71) Заявитель

Новосибирский электротехнический институт связи (54) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к вычислительной техники и может быть использовано в специализированных вычислителях широкого применения.

Известны функциональные преобразователи, выполненные на операционных усилителях с цифровыми управляемыми сопротивлениями во входной цепи и цепи обратной связи С13.Недостатками этих преобразователей являются невысокая точность

:воспроизведения функций и невозможность получения одновременно нескольких функций. IO

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является многофункциональный преобразователь, содержащий счетчик, счетный вход которого соединен с генератором тактовых импульcos, а управляющий вход — с выходом схемы сравнения, первый вход коюрой соединен с входом преобразователя, а второй — с выходом первого коммутатора, первая группа входов которого соединена с выходами блока делителей напряжения, .входьь которого через второй коммутатор coeW- pp иены с информационными выходами счетчика, а управляющие входы первого и второго коммутаторов соединены с управляющим входом преобразователя 12). Недостатками этого преобразователя являются узкий класс решаемых задач, так как щ

2 нельзя получить одновременно несколько функций одного и того же аргумента (использование такой структуры для реализации нескольких функций одного аргумента потребует ее многократного повторения) и невозможность подачи на вход схемы аргумента, заданного в аналоговой форме, так как кодовые входы схемы определяются наличием дискретного (цнфрового) регистра, а перестройка схемы с использованием аналоговых входов потребует ее существенного усложнения за счет дополнительного введения преобразователей аналог-код.

Для расширеня класса решаемых задач в предлагаемый преобразователь введен блок решающих усилителей, входы которого соединены соответственно с выходами блока делителей наиряжения, входом преобразователя и шиной опорного сигнала, а выходы блока решающих усилителей соединены со второй группой входов первого коммутатора.

На фиг. 1 изображена блок-схема описываемого преобразователя; на фиг. 2 -- схема одной из его частных реализаций.

Преобразователь (см.фиг. 1) содержит реверснвный счетчик 1, и елиненный входами с гснера525123 тором 2 тактовых импульсов и схемой 3 сравнения, один из входов которой соединен с коммутатором

4. Входы коммутатора 4 соединены через блок 5 решающих усилителей с блоком 6 делителей напряжения, входы которого подключены к выходу коммутатора 7.

В преобразователе„представелнном на фиг. 2, блоки 5 и 6 содержат цифроаналоговые делители 8 напряжения (например, сетки R — 2R), развязывающие и инвертирующие усилители 9 и суммирующие усилители 10.

На входы преобразователя (см. фиг. 1) подаются входное преобразуемое напряжение 0qz у напряжение управления Llù „коммутатором 7 и напряжение управления U„np коммутатором 4.

Коммутатор 7 соединяет прямые и инверсивные выходы реверсивного счетчика 1 с управляющими входами делителей блока 6. Коммутатор 4 осуществляет соединение одного из выходов блока 6 или блока 5 с одним из входов схемы 3 сравнения.

Таким образом, по сигналам 11 чар» и Upnpz. осуществляется настройка преобразователя на реализацию заданной группы математических зависимостей.

После завершения переходных процессов в коммутаторах 4 и 7 преобразователь работает как нелинейньй цифроаналоговый следящий преобразователь.

На примере реализации функций вида

V=ar ccos x

JJasin x, va C0s х, Уоагсьт х, У f-аГСЬ п Х и У=1- arCCOS Х преобразователь (см. фиг. 2) работает следующим образом.

Последовательньй блок 6 линейных цифроаналоговых делителей напряжения состоит из пяти линейных цифроаналоговых делителей и включенных на их выходе для развязки взаимного влияния пяти инвертирующих усилителей. На кодовые входы цифроаналоговых делителей блока 6 синхронно подается в зависимости от состояния коммутатора

7 либо прямой(N) либо обратный (Я) код реверсивного счетчика 1. Состояние коммутатора 7 определяется поданными на него извне управляющими сигналами Oyvpq . На первый цифроаналоговый делитель блока 6 подается единичное опорное напряжение Eo„, Напряжение с выхода первого цифроаналогового делителя блока 6 через инвертирующий усилитель 9 поступает на коммутатор 4 аналоговых сигналов, а сигнал с выхода коммутатора 4 поступает на один из входов схемы 3 сравнения, на другой вход которой поступает входное напряжение Uä„= U Поскольку схема 3 сравнения обрабатывает равенство U; — U„, а

Q = . g =,„, TAK К К Е цп -, Н п 2у"

Таким образом з " Nf х где U — U г 5 — напряжения на выходах ТТ—

V цифроаналоговых делителей напряжения, соответственно.

Блок решающих усилителей содержит два суммирующих 10 и два инвертирукгцих 9 усилителя.

Выходы суммирующих усилителей являются выходами преобразователя и соединены со входами коммутатора 4 аналоговых сигналов, На один из суммирующих усилителей подается единичньй сиг-! нал, а на другой — входной сигнал 0 . На х другие входы суммирующих усилителей подаются соответствующие сигналы с цепочки цифроаналоговых делителей напряжения. Выбирая коэффициент передачи соответствующих суммирующих

20 усилителей 10 за счет входных сопротивлений в обратной связи, на выходе одного суммирующего усилителя получают сумму а

v-и„!г-и„/н =casu, ку Л а на выходе другого суммирующего усилителя 1х ах6 (Хх < a= & п 11

При вычислении обратных тригонометрических функций ц=агсипх и и et ceosK преобразователь работает аналогично. При этом по сигналу внешнего управления коммутатор 4 аналоговых сигналов коммутирует на вход схемы сравнения напряжение либо с выхода первого суммирующего усилителя в первом случае, либо с выхода второго суммирующего усилителя во втором случае. Поскольку реверсивный счетчик 1 отрабатывает равенство

U,=0„то выходной код счетчика после интегрирования имеет вид ц в первом случае 1 ц

40 илкс

V„ во веером случае Nв сс"сева млкс

4ь Кроме того, при состоянии коммутатора 7, когда на вход цепочки линейных цифроаналоговых делителей поступает обратный код реверсивного счетчика 1, прямой код счетчика имеет вид 4 в пеРвом слУчае N 1-< ä.csC, х

Э ь

50 цмр кс йч г.=сьтссоъ — .

U„ во втором случае цмвкс

Конструкция предлагаемого многофункционального преобразователя позволяет реализовать 5 его в интегральном исполнении.

Значительное расширение функциональных возможностей и возможность интегрального исполнения преобразователя позволяет использовать его в специализированных вычислителях широкого при50 мене ния.

525123

ФиаУ

Формула изобретения

Многофункциональный преобразователь, содержащий счетчик, счетный вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, а управляющий Ь вход — с выходом схемы сравнения, первый вход которой соединен с входом преобразователя, а второй — с выходом первого коммутатора, первая группа входов которого соединена с выходами блока делителей напряжения, входы которого через 10 второй коммутатор соединены с информационными выходами счетчика, а управляющие входы первого и второго коммутаторов соединены с управляющим входом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, в него введен блок решающих усилителей, входы которого соединены соответственно с выходами блока делителей напряжения, входом преобразователя и шиной опорного сигнала, а выходы блока решающих усилителей соединены со второй группой входов первого коммутатора, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Смолов В. Б. "Диодные функциональные преобразователи", изд. "Энергия", стр. 123, рис. 6-8., 2. Смолов В, Б. и Фомичев В. С."Аналого-цифровые и цифроаналоговые нелинейные вычислительные устройства", Л., изд. "Энергия", 1974, стр 141, рис. 6-1 (прототип) .

525)23

5 !!

Kr . фиг.8

81,дектер Н. Пейозченко

Звква 5091/гу1

Фн»иал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель

ТехРед Р, Дур вал .1 КоРРектоР H. оуiакова

"!

Тираж 864 . Подлиское

ЙНИИПИ Государственного.комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаа наб., д. 4/5