Функциональный преобразователь

Функциональный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iп 537357

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02,01.75 (21) 2091330/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.11,76. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 22.12.76 (51) M. Кл.2 G 06G 7/26

Государствеииый комитет

Совета Мииистров СССР по дедам изобретеиий и открытий (53) УДК 681.335(088.8) (72) Авторы изобретения

В. Б. Смолов, Ю. Ф. Мухопад, В. А. Молодкии и Б. В. Сажин

Новосибирский электротехнический институт связи (71) Заявитель (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЙРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области аналоговой и аналого-цифровой вычислительной техники и может быть использовано для технической реализации математических функций одного переменного, основанной на принципе разложения данной зависимости в итеративную последовательность более простых функций того же аргумента.

Известны мостовые вычислительные устройства, содержащие элементы с управляемой проводимостью и блок уравновешивания. (1)

Однако они обладают узкой целенаправленностью, предназначенной для получения какой-либо одной функции, и содержат сложные схемные узлы и элементы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является функциональный преобразователь, содержащий четыре элемента с управляемой проводимостью; включенные в плечи моста, одна диагональ которого соединена с источником опорного напряжения, а другая подключена к блоку уравновешивания. (2).

Такой преобразователь имеет сложную схему для реализации одной функции.

Цель изобретения — расширение класса воспроизводимых преобразователем функций.

Это достигается тем, что в преобразователь введены запоминающий блок, коммутатор и блок управления, выходы которого соединены с улравляющими входами двух элементов с управляемой проводимостью, расположенных в смежных плечах моста, с первыми входами коммутатора и блока запоминания. Второй вход блока запоминания связан с выходом блока уравновешивания, который подключен также к входу блока управления и к управляющему входу третьего элемента с управляемой проводимостью, выход блока запомина10 ния — с вторым входом коммутатора, а выход коммутатора — с управляющим входом четвертого элемента с управляемой проводимостью.

Такой функциональный преобразователь

15 позволяет воспроизводить несколько различных функций.

На чертеже приведена структурная схема функционального преобразователя, где 1, 1, 1", 1" — элементы с управляемой,проводимостью; 2 — источник опорного напряжения; 3— блок уравновешивания; 4 — запоминающий блок; 5 в коммутатор; 6 — блок управления (микропрограммный автомат) .

Устройство содержит балансный мост, в пле25 чах которого расположены элементы с управляемой проводимостью 1, 1, 1", 1" . В одну диагональ моста включен источник 2 опорного напряжения, а в другую — блок 3 уравновешивания. Выход блока уравновешивания под30 ключен к элементу с управляемой лроводимо537357

65 стью, запоминающему блоку 4 и на вход блока 6 управления, выходы блока управления — к входам коммутатора 5, запоминающего блока 4 и элементов с управляемой проводимостью 1, 1" .

Элемент 1 управляется от коммутатора 5, на один из входов которого подается внешний сигнал.

Работает устройство следующим образом.

В первый момент после включения схемы входная информация направляется коммутатором 5 на вход элемента 1 . В начале первого такта с помощью блока 3 уравновешивания, на выходе которого образуется сигнал 04п элементом 1" осуществляется равновесие моста.

R21

При этом 041 " F(x), где R», Rs> — значеRs1 ние сопротивлений элементов 1, 1" в первом такте уравновешивания, задаваемое по сигналам блока 6 управления, х=01 — параметр входной информации.

После завершения уравновешивания в первом такте по сигналу с выхода моста блок 6 управления включает многофункциональный запоминающий блок 4, затем переключает эле* менты 1 ", 1 и включает коммутатор 5 так, что теперь на вход элемента 1,поступает сигнал с выхода многофункционального запоминающего блока. Наступает второй такт уравновешивания, в ходе которого в простейшем случае отсутствие внешнего входного сигнала на многофункциональном запоминающем блоке 4 аргумента функции F элемента 1 будет значение 04ь полученное в первом такте.

По завершении второго такта уравновешивания блок управления оставляет коммутатор

5 в прежнем состоянии, но обновляет содержание многофункционального запоминающего блока и включает следующие значения коэффициентов R22, Rs2 значений сопротивлений элементов 1 и 1" для третьего такта. При этом выходной сигнал мостового балансного функционального преобразователя имеет вид

Rsa (Rsa

В третьем такте и последующих частичных тактах уравновешивания работа устройства протекает так же, как и во втором такте, Если цикл работы преобразователя состоит из и частичных тактов, то по окончании последнего такта выходной сигнал определяется итеративной формулой

2Й р 1 2 (А — 1) р 2 (7г — 2) )

1 31 R3 (}s — 1} R3 (!г — 2)

XF ... 1 F(x) .

Данная зависимость является обобщением моделирующей зависимости известного устройства.

15

4

Кроме того, при анализе, полагалось

Rs} — — Const. Однако в качестве элементов 1, 1 " могут быть выбраны резисторы, линейно изменяющиеся в зависимости от аргумента, 11ри наличии входных сигналов на входе многофункционального запоминающего блока 4 могут проводиться дополнительные преобразования во введенной цепи обратной связи, Эти предположения еще более расширяют функциональные возможности устройства, Дополнительное включение блока управления, коммутатора и многофункционального запоминающего блока в цепь обратной связи балансного моста выгодно отличает мостовой балансный функциональный преобразователь от прототипа, так как уменьшается число управляемых элементов и ключей (например, для реализации нелинейной функции с 7 участками аппроксимации потребовалось бы 35 ключей и 28 управляемых элементов на каждый участок), а по схеме изобретения дополнительных ключей и элементов не требуется.

Конструктивное выполнение мостового балансного функционального преобразователя обеспечивает, повышение точности и функциональных воз можностей, причем для реализации различных функций в устройстве необходимо заменить только функциональный элемент 1, а по схеме прототипа требуется конструктивное изменение схемы.

В Новосибирском электротехническом институте связи были разработаны электрические схемы узлов и блоков мостового балансного функционального преобразователя, исследования которых, подтвердили положительные качества устройства и возможности его изготовления в интегральном исполнении.

Формула изобретения

Функциональный преобразователь, содержащий четыре элемента с управляемой проводимостью, включенные в плечи моста, одна диагональ которого соединена с источником опорного напряжения, а другая подключена к блоку уравновешивания, отл и ч а ющи йс я тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций, он содержит запоминающий блок, коммутатор и блок управления, выходы которого соединены с управляющими входами двух элементов с управляемой проводимостью, расположенных в смежных плечах моста, с первыми входами коммутатора и блока запоминания, второй вход блока запоминания соединен с выходом блока уравновешивания, который, подключен также к входу блока управления и к управляющему входу третьего элемента с управляемой проводимостью, выход блока запоминания соединен с вторым входо м коммутатора, выход которого подключен к управляющему входу четвертого элемента с управляемой проводимостью.

Составитель А. Маслов

Редактор И. Грузова

Техред М. Семенов

Корректор Т. Добровольская

Заказ 2692/16 Изд. № 1827 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35 Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Кантор Е. Л. Некоторые возможности применения универсальных функциональных преобразователей код — напряжение. — Изв.

ВУЗов «Приборостроение», 1967, № 12.

2. Смолов В. Б., Кантор E. Л. Мостовые вычислительные устройства. «Энергия», 1971.