Функциональный преобразователь

Функциональный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнх

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i » 752375 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 10.07. 78 (21) 2639909/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.80. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 01,08.80 (51) М. Кл, Q 06 С» 7/26

Государственный комитет но делам изобретений н открытнй (53) УДК 681.335 (088.8) (72) Автор изобретения

H. М. Фомин (73) Заявитель (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, Известен функциональный преобразователь, содержащий выходной сумматор, источник опорных напряжений и последовательнс -параллельно включенные прецизи5 онные диодные ограничители, выходы которых подключены ко входам выходного сумматора $1J

Недостатком его является ухудшение

10 динамических характеристик, обусловленное последовательным включением прецизионных диодных ограничителей.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является функ15 циональный преобразователь, содержащий источник опорных напряжений, суммирующий операционный усилитель, выход кото-рого является выходом функционального преобразователя, п прецизионных диодных ограничителей, входы задания опорных напряжений которых подключены к соответствующим выходам источника опорных напряжений, выходы через масштабные резисторы — ко входу суммирующего операционного усилителя, и информационные входы объединены и являются входом функционального преобразователя f2(Недостатком такого преобразователя является то, что погрешность коэффициента передачи прецизионного диодного от раничителя на линейном участке, определяемая погрешностями резисторов, качеством диодов, дрейфом усилителя и np., .приводит к снижению точности воспроизведения функции на выходе преобразователя. Поскольку при возрастании входнсго сигнала прецизионные диодные ограничители включаются параллельно, пот решность на выходе функционального преобразователя пропорциональна числу вклтэченных прецизионных диодных ограничителей.

Бель предлагаемого изобретения - повышение точности функционального преобразователя.

Это достигается тем, что функциональный преобразователь, содержащий источ3 752 ник опорных напряжений, суммирующий операционный усилитель, выход которого является выходом функционального преобразователя, rl прецизионных диодных ограничителей, входы задания опорных напряжений которых подключены к соответствующим выходам источника опорных напряжений, выходы через масштабные резисторыко входу суммирующего операционного усилителя, а информационные входы объединены и являются входом функционального преобразователя, дополнительно содержит 2 и дополнительных масштабных ре- зисторов и П компараторов, выход каждого из которых через соответствующие дополнительные масштабные резисторы соединены со входом суммирующего операционного усилителя и с суммирующим входом соответствующего ему по номеру прецизионного диодного ограничителя, первый вход каждого компаратора> кроме

rl -ro, соединен со входом задания опор« ного напряжения следующего по номеру прецизионного диодного ограничителя, а второй вход каждого компаратора соединен с информационным входом соответствующего ему по номеру прецизионного. диодного ограничителя, первый вход rl --го компаратора соединен с соответствующим выходом источника опорных напряжений.

На чертеже приведена блок-схема функционального преобразователя.

Функциональный преобразователь содержит суммирующий операционный усилитель 1, масштабные резисторы 2», 2

2 и, дополнительные масштабные резисторы 3,, 3,.„3, прецизионные диодные ограничители 4», 42,..., 4, компараторы 5, 5, ... 5,, источник 6 опорных напряжений.

Функциональный преобразователь работает следующим образом, При подаче входного сигнала — U в„, превышающего по модулю величину опорного сигнала tJ Од, срабатывает прецизионный диодный ограничитель 4 и на

его выходе появляется сигнал lj< пропорциональный входному сигналу 0 в„.

Сигнал 0 1, передается через резистор

2 и усилитель 1 на выход преобразователя, образуя первый участок аппроксимации воспроизводимой функции. При дальнейшем увеличении входного сигнала, когда 0 „ > IJ од, срабатывает компаратор 5.е . и на его выходе появляется калиброванный по амплитуде сигнал Ь „о 1, который через дополнительный масштаб ный резистор 3„+ выключает ограничитель

41 и через дополнительный масштабный резистор 3 < и усилитель 1 передается на выход преобразователя. При этом выходное напряжение преобразователя равно значению аппроксимируемой функции в узловой точке, соответствующей концу первого участка аппроксимации воспроизводимой функции. Это значение функции запоминается с помощью компаратора 51 при дальнейшем увеличении входного сигнала. Одновременно при U „ > Q срабатывает ограничитель 4 и на его выходе появляется сигнал 02, пропорциональный tJ >, который через масштабный резистор 2 2 и усилитель 1 редается на выход преобразователя, образуя начало второго участка аппроксимации функции.

Пр.и 0 & х 1 > О оп 3 срабатывает компаратор 5 g и на его выходе появляется калиброванный по амплитуде сит нал 0 go, который через дополнительный масштабный резисторЗп+ 2 выключает ограничитель 4 и через масштабный резистор 3 и усилитель 1 передается на выход преобразователя. Величина вы« ходного напряжения равна при этом значению аппроксимируемой функции в узловой точке, соответствующей концу второго участка аппроксимации функции с учетом сигнала, запомненного компаратором

51.

При дальнейшем увеличении входного сигнала преобразователь работает аналогично указанному выше.

Таким образом, в предлагаемом преобразователе независимо от величины входного сигнала и числа участков аппро= ксимации в работе участвует только один прецизионный диодный ограничитель. В зависимости от величины входного сигнала изменяется количество одновременно включенных компараторов, у которых легко обеспечить с высокой точностью независимость выходного напряжения от уровня входного сигнала. В предлагаемой схеме функционального преобразователя компараторы запоминают. значение аппроксимируемой функции в условных точках, тем самым устраняя суммирование погрешностей, обусловленных нестабильностью коэффициентов передачи прецизионных диодных ограничителей. Этим достигается повышение точности и стабильности функционального преобразователя.

Формула изобретения

Функциональный преобразователь, содержащий источник опорных напряжений, 5 75 суммирующий операционный усилитель, выход которого является выходом функционального преобразователя, r1 прецизионных диодных ограничителей, входы задания опорных напряжений которых подключены к соответствующим выходам источника опорных напряжений, выходы через соответствующие масштабные резисторы ко входу суммирующего операционного усилителя, а информационные входы объединены и являются входом функционального преобразователя, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит 2 rl дополнительных масштабных резисторов и и компараторов, BbIxoll каждого из которых через соответствующие дополнительные масштабные резисторы соединен со входом суммирующего операционного усилителя и с суммирую2375 6 щим входом соответствующего.его по к меру прецизионного диодного ограничителя, первый вход каждого, компаратора, кроме н -ro, соединен со входом задания опорного напряжения следукицего по номеру прецизионного диодного ограничителя, второй вход каждого компаратора соединен с информационным входом соответствующего ему по номеру прецизионного диод ð ного ограничителя первый вход И -го компаратора соединен с соответствующим выходом источника опорных напряжений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

is 1. Сборник Актуальные вопросы технической кибернетики". М„Наука, 1972, с. 5, рис. 3.

2, Патент Франции № 1603729, кл, G-06 9-7/26, 1971 (прототил).