Функциональный преобразователь

Функциональный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

0i) 552622

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свнд-ву (22) Заявлено 31.12.74 (21) 2090630j24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.03.77. Бюллетень ¹ 12

Дата опубликования описания 22.04.77 (51) М Кл з G 06Ст 7/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.335.813 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Ф. Бахмутский, 3. П, Дзисяк, А. Б. Кметь, М. А. Раков и В. С. Якушев

Специальное конструкторское бюро микроэлектроники в приборостроении (71) Заявитель (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ 1".-РЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых и гибридных измерительно-вычислительных комплексах.

Известен универсальный гибридный функциональный преобразователь (1), содержащий блок памяти, блок задания функции, блок определения зоны алпроксимации, дешифратор и блок определения поло>кения аргумента.

Однако такой преобразователь не обеспечивает возможности перестройки на другую функцию преобразования, поскольку при этом должен быть заменен блок задания функции.

Известен также наиболее близкий по техническому решению к изобретению функциональный преобразователь (2), содержащий две группы многозначных запоминающих элементов, основные входы каждого из которых соединены с установочными входами преобразователя, два дополнительных входа — с соответ ствующими выходами генератора им пульсов и генератора ступенчатого напряжения, а третьи дополнительные входы — с шиной

«Запись», и выходной многозначный потенциальный элемент, два дополнительных входа которого подключены к соответствующим выходам генератора импульсов и генератора ступенчатого напряжения, а вход и выход — соответственно к входу и выходу преобразователя.

Недостаток такого преобразователя — пони>кенная точность аппроксимации, так как он является преобразователем нулевого порядка.

Предложе нный функциональный преобразователь отличается тем, что, с целью повышения точности при воспроизведении функций, он содержит третью группу многозначных запоминающих элементов, масштабные преобразователи фазы в напряжение, дпфференциаль1О ные усилители-ограничители с ограничивающим диодом и входным делителем на резисторах, генераторы пилообразного напряжения и триггеры, управляющие входы каждого из которых соединены с выходами соответствую15 щего по номеру и с номером на единицу болыпим многозначных запоминающих элементов первой группы, а выходы подключены к управляющим входам масштабных преобразователей фазы в напряжение и генераторов

20 пилообразного напряжения. Задающие входы последних подсоединены к выходам соответствующих по номеру многозначных запоминающих элементов второй и третьей групп, а выходы — к резисторам входных делителей

25 соответствующего усилителя - ограничителя, ограничивающий диод которого подключен к выходу последующего многозначного запоминающего элемента второй группы. Выходы усилителей-ограничителей подключены к вхо30 дам масштабных преобразователей фазы в

552622

65 напряжение, выходы которых объединены и подсоединены к дополнительному входу выходного многозначного потенциального элемента. Основные входы многозначных запоминающих элементов третьей группы соединены с дополнительными установочными входами преобр азователя.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 приведена диаграмма аппроксимации функции.

Преобразователь (фиг. 1) содержит масштабные преобразователи lp — 1 фазы в напряжение, первую группу многозначных запоминающих элементов 2p — 2, в состав каждого пз которых входят масштабный преобразователь 3 фазы в напряжение и масштабный преооразователь 4 напряжения в фазу. Кроме этого, преобразователь содержит генератор 5 ступенчатого напряжения, генератор

6 импульсов, масштабные преобразователи

7о — 7„< фазы в напряжение, выходной многозначный потенциальный элемент 8, включающий в себя масштабный преобразователь 9 напряжения в, фазу и масштабный преобразователь 10 фазы в напряжение, дифференциальные усилители-ограничители 11о—

11„-ь ограничивающие диоды 12p — 12„, резисторы входных делителей 13p — 13 >, 14p—

14„->, 15о — 15 <, генераторы 16о — 16 < пилообразного напряжения, триггеры 17о — 17 -<, масштабные преобразователи 18о — 18„фазы в напряжение; вторую группу многозначных запоминающих элементов 19p — 19, в состав которых входят масштабный преобразователь

20 напряжения в фазу, масштабный преобразователь 21 фазы в напряжение, масштабные преобразователи 22p — 22m у фазы в напряжение и третью группу многозначных запоминающих элементов 23о — 23 <, каждый из которых содержит преобразователь 24 напряжения в фазу и преобразователь 25 фазы в напряжение.

-la фиг. 2 представлена диаграмма кусочно:пшейной аппроксимации выходной функции

Z аргумента Х.

Функциональный преобразователь первого порядка работает следующим образом.

Значения заданной функции (Zp — Л„) и аргумента (Хо — Х„) в точках аппроксимации записываются по установочным входам в две группы элементов памяти, выполненных на многозначных запоминающих элементах 2о—

2„и 19о — 19, в масштабных преобразователях Ip — I„и 18о — 18 . Кроме того, имеется третья группа элементов памяти, в которую записываются по установочным входам наклоны аппроксимирующих отрезко⠫Π—:и — 1».

Третья группа выполнена также на многозначных запоминающих элементах 23p — 23„-r u м асштабных преобразователях 22p — 22 ь

Значения функции (Zp — Z ), аргумента (Хо—

Х ) точек аппроксимации и наклоны аппроксимирующих отрезков («О —:n — 1») задаются в виде напряжений и записываются в них по

40 команде «Запись», которая подается одновременно на все группы элементов памяти.

Точность запоминания этих значений определяется числом состояний многозначных запоминающих элементов — и. Значение т соответствует отношению частот генератора 6 импульсов (f) и генератора 5 ступенчатого напряжения (fm): и:

fm

После команды «Запись» значения аргументов точек аппроксимации (Хо — Х ) поступают с выходов первой группы элементов памяти в виде фазо-импульсных кодов на соответствующие входы триггеров 17p — 17 -i, которые управляют запуском генераторов 16p — 16 и масштабных преобразователей 7о — 7 -ь

Одновременно значения функции (Zp — Z ) и значения наклонов аппроксимирующих отрезков («О —:п — 1») соответственно с выходов второй и третьей групп элементов 19p — 19 и

23о — 23„> подаются на входы генераторов

16p — 16 -i и диоды 12p — 12, которые определяют уровень ограничения пилообразного напряжения на выходах дифференциальных усилителей-ограничителей 11о — 11 i. Если напряжение на катоде диода 12, выше уровня напряжения, с которого начинается развертка генератора 16,, то на выходе усилителя 11; напряжение нарастает до напряжения, приложенного к катоду диода (аппроксимация положительного наклона кривой заданной функции); если же напряжение, приложенное к диоду 12;, ниже начального уровня развертки, напряжение на выходе усилителя 11; падает (аппроксимация отрицательного наклона кривой), Напряжение начального уровня развертки генератора 16, задается с установочных входов Z через соответствующие элементы памяти. Выходы дифференциальных усилителейограничителей lip — 11 -< через масштабные преобразователи 7о — 7 < объединены и подключены к задающему входу многозначного потенциального элемента 8, состоящего из масштабных преобразователей 10 и 9, вход и выход которого образуют соответственно входную Х и выходную Z(X) шины преобразователя.

На примере аппроксимации функции Z=

=f(X) вида фиг. 2 рассмотрим подробнее работу функционального преобразователя в динамике (т. е. при изменении развертывающего сигнала с выхода генератора 5 во времени).

Фазо-импульсный код напряжения Хо с выхода многозначного запоминающего элемента

2о переводит триггер 17о в рабочее состояние, вследствие чего запускается генератор 16о пилообразного напряжения и масштабный преобразователь 7о. Генератор Iбо запускается с начального уровня напряжения на выходе многозначного запоминающего элемента 19о (элементы 1„, 18; и 23„используются только в момент записи исходных данных в соответ552622

5 ствующие три группы элементов памяти), со- ответствующего значению функции Яр. Наклон развертывающего напряжения генератора 16р задается также напряжением с выхода многозначного запоминающего элемента 23р и соответствует наклону «О». Пилообразное напряжение на выходе дифференциального усилителя-ограничителя 11р, к входу которого подключен генератор 16р, растет до уровня приложенного к катоду диода 12р напряжения, снимаемого с выхода многозначного запоминающего элемента 19, и соответствующего значению функции ZI.

Фазо-импульсный код напряжения Хт с выхода следующего многозначного запоминающего элемента 2т сбрасывает триггер 17р в исходное состояние, вследствие чего преобразователь 7р отключается от общей шины, подключенной к задающему входу многозначного потенциального элемента 8, и к ней подсоединяется преобразователь 7т, запущенный с выхода триггера 17I, который, в свою очередь, переводится в рабочее состояние тем же фазоимпульсным кодом напря>кения Хт. Далее процесс повторяется в описанном порядке до последнего заданного значения аргумента точки аппроксимации Х„, после чего возвращается в исходное состояние и т. д. При подаче на вход многозначного потенциального элемента 8 напря>кения, соответствующего значению аргумента Хть которое преобразуется в преобразователе 9 в фазо-импульсный код тр„и подключает в соответствующий момент времени 1„напря>кение с общей шины на выход преобразователя 10, получим на выходе функционального преобразователя напряжение Z;(X;), отображающее заданную зависимость Z= f (X) между входом и выходом.

Погрешность аппроксимации не накапливается по Z, а определяется точностью запоминания значений Х,, Z; соответствующими многозначными элементами памяти и погрешностью задания наклонов аппроксимирующих отрезков.

Технический эффект от внедрения данного предложения заключается в создании универсального преобразователя с перестраиваемой функцией преобразования и повьцценной точностью преобразования.

Формула изобретения

Функциональный преобразователь, содержатций две группы многозначных заПстМИНаЮ50

Источники информации, принятые во BIIIIмание при экспертизе:

1, Авт. св. № 419919, кл. Ci 06Л 3!00. 1972.

2. Авт. св. № 473195. кл. G 06Л ЗттОО, 1973 (прототип), щих элементов, основные входы каждого пз которых соединены с установочными вхочамп преобразователя, два дополнительных входа — с соответствующими выходамп генератора импульсов и генератора ступеттчатого ттапряжения, а третьи дополнительные входтт соединены с шиной «Запись», и выходной многозначный потенциальный элемент, два дополнительных входа которого подключены к соответствующим выходам генератора пмпултсов и генератора ступенчатого напряжения, а вход и выход подключены соответственпо к входу и выходу преобразователя, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьтптеттия то IIIoсти при воспроизведении функттттй, он coлепжттт третью группу многозначных запомттнатощнх элементов, маспттабньте ппеобразователи фазы в напряжение, дифференциальные усилители-огпаничители с ограничивающим,чподом и входным делителем та резисторах, Ic нераторы пилообразного напряжения и трпггеры, управлятощие входы каждого пз которых соединены с выходами соответствутотттсго по номеру и с номером на ечттнитт болт ттттт т многозначных запоминающпх элементов первой группы, а выходы подкгпочетты к управляюцтим входам мастптабных преобразователей Фазы в напряжение и генераторов пилообразного напряжения, задающие входы которых подключены к выходам соответств тощих по номеру многозначных запомттнатощттх элементов второй и третьей грхпп, а вттхо,чт.т подключены к резисторам вхочньтх делителей соответствующего х"сттлтттеля - огрантптптеля, ограничивающий диод которогo почт, ТТо тен т. выход последующего многозначного запомпнающего элемента второй группт т; вьтхо.чт.т усилителей-ограничителей подклто тены к входам масштабных преобразователей т1>азт,т в

4О напряжение, выходы которых объе чттпсттьт тт подключены к дополнительному вхо,ч вьтхо,тного многозначного потенциального элемента; основные входы многозначных запомнпатощпх элементов третьей группы подключены тс до45 полнительным установочным входам преобразователя.

552622 с т

2. 1 2 А-у

Составитель О. Сахаров

Редактор И. Грузова Техред А. Камышникова Корректор И. Позняковская

Заказ 767/13 Изд. № 341 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2