Нелинейный преобразователь

Нелинейный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

№ 87338

Класс 42d, 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. А. Фельдбаум

Н ЕЛ И Н ЕЙ Н Ы Й П P ЕОБ РАЗО ВАТЕЛЬ

Заявлено 22 нюня 1949 г. за ¹ 399450 в Гостехннну СССР

Изобретение относится к области электронно-импульсной счетнорешающей техники и предназначено для получения напряжения, находящегося в заданной функциональной зависимости от входного напряжения.

Известны подобные преобразователи, использующие аналогичные счетно-решающие элементы. Описываемый нелинейный преобразователь, в отличие от существующих, позволяет значительно расширить класс воспроизводимых функций.

Особенность преобразователя заключается в том, что он содержит цепочку последовательно включенных интегрирующих усилителей, вы- рабатывающих отдельные члены ряда теплоты, и суммирующий усилитель, с выхода которого снимается заданная функция. Входная величина подается в виде прямоугольных знакопеременных импульсов с относительным временем, пропорциональным входной величине, а величина функции от времени фиксируется в моменты появления или пропадания входного импульса.

На фиг. 1 дана скелетная схема устройства для выработки периодически повторяющейся заданной групкции от времени; на фиг. 2— скелетklàÿ схема преобразователя в целом; фнг. 3 поясняет принцип работы преобразователя.

Одна часть преобразователя состоит из аппарата для получения

f (/), вторая часть предназначена для преобразования f (/) в f (х).

Для заданий функций с достаточной точностью в ряде случаев оказывается приемлемым разложение кривой в ряд Тэйлора, т. е. представление ее в виде

f (t) = ао + а,t + а.,гв + ... + а„ t" № 87338

Если n = IO, то можно подобрать коэффициенты разложения так, чтобы аппроксимированная кривая в одиннадцати точках совпадала с истинной. При таком числе членов разложения получается хорошее представление широкого класса функций, характеризующихся плавными кривыми зависимостей.

На фиг. 1 позицией (обозначены интегрирующие усилители, а позицией 2 — инвертирующие усилители с коэффициентом усиления К=!.

Если на вход первого интегрирующего усилителя цепочки подать постоянное напряжение U,;, то напряжение (7 на его выходе начнет увеличиваться линейно в функции времени, т. е. U, = at, выходное напряжение U, второго интегрирующего усилителя нарастает по закону U =- const Р. Выходная величина третьего интегрирующего усили теля будет. изменяться по закону U, = const Р. Снимая с потенциометров определенные доли выходных напряжений усилителей и суммируя их (а также постоянное напряжение U,) в суммирующем уси.чителе >, можно получить на выходе последнего напряжение, пропорциональное величине f ®.

Функция f (t) от суммирующего усилителя первой части преобразователя поступает на вторую его часть, где сравнивается с напряжением Ь „(фиг. 2). Разность этих напряжений ЬУ = f (t) U, приложена к входу усилителя. Усиленная разность через электронный ключ 4 поступает на сетку катодного каскада 5.

К сетке приключен не показанныи на чертеже конденсатор. Когда под воздействием напряжения U,, электронный ключ 4 запирается. па сетке каскада 5 остается напряжение конденсатора, которое не меняется в течение времени f < t (2t. Напряжение У„поступает на выход через электронный ключ б, запираемый напряжением с т триггера 7. Триггер 8, дак>щий на выходе напряжение UT, ïoëó÷àåò импульсы от U, и Urq

В схему поступает функция f (t) от первой части преобразователя (фиг. 3, u) Кроме того, поступают еще следующие напряжения: а) вспомогательное напряжение Uri от триггера, дающего прямоугольные импульсы периода 2Т (фиг. 3, в); б) входное напря>кение U,.;, имеющее вид прямоугольных импульсов (фиг. 3, б), причем относительное время импульса пропорционально входной величине Л. Эти импульсы используются как входные. Если

А=О, то скачок напряжения U,,- происходит при t = Т, 2„если Х)0, Т- то скачок происходит при i ); — —. если Л<0, то при t (T 2, Схема со2 держит также триггер, дающий напряжение Ur (фиг, 3, г). Этот триггер срабатывает при скачке напряжения U„,-, т. е. в момент времени „но не отпускает при обратном скачке этого напря>кения. Взвести его может лишь обратный скачок напряжения Uri, что и происходит при а

/,=-2Т..На зажимах образуется напряжение 1к,, пропорциональное

t ® вплоть до момента t = с,, (фиг. 3, с)). В момент t = 1„когда становится положительным, напряжение на этих зажимах фиксируется и остается неизменным до момента t == 2Т, когда Ur,, становится отрицательным. (после чего опять начинается аналогичный цикл).

Это напряжение равно f (t,). № 87338

Напряжение U„- передается на выход через электронный ключ, питающийся от напряжения UTt. Поэтому в первый период (при

0 (t (T), когда ключ заперт, выходное напряжение U,,=O(фиг. З,е).

Во второй период (при T(t(2T) напряжение U г, > O. Поэтому rcäùö отперт, и на выходе оказывается напряжение U, равное напряжению U, = / ®, су ществующему в интервале

Т(t (2T.

Очевидно, что среднее значение выходного напряжения

U„.„„„x — K, f — /К,Х) = ф(л).

Предмет изобретения

1. Нелинейный преобразователь, дающий заданную функциональную зависимость выходного напряжения от входного, содержащий связанные между собою триггерные схемы, интегрирующие усилители и управляемые диодные ключи, отличающийся тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций, преобразователь содержит цепочку последовательно включенных интегрирующих усилителей, вырабатывающих отдельные члены ряда Тэйлора, и суммирующий усилитель, с выхода которого снимается заданная функция.

2. Нелинейный преобразователь по и. I, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения схемы, входная величина подается в виде прямоугольных знакопеременных импульсов с относительным временем, пропорциональным входной величине, а величина функции от времени фиксируется в моменты появления пли пропадания входного импульса. № 87338

5) 1 g

t е) ")

Фиг. Д

Редактор А. И, Дышельгиан. Текред A. А, Кудривицкая, Корректор В. Андрианова.

Поди. к печ. 20.5-62 г. Формат бум. 70; 108 /ц

Зак. ¹ 9459 Тираж 200

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений при Совете Министров ГССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., Объем 0,35 изд, л.

Цена 5 коп, и открытий д. 2 6.

Орловская областная типография «Труд», г. Орел, ул. Ленина, J.