Устройство для воспроизведения степенных функций

Устройство для воспроизведения степенных функций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскии

Соцнаяистичесник раснублнн

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 010480 (21) 2903145/18"24 (894735 (Si)NL. Кл.

6 06 6 7/20 с ярнсоелнненнеи заявки М 2903146/24

2910986/24 (23) П рнорнтст

9кударетваавй квинтет

CCCt ае аман иэебуетеиий н етирытнВ. Онублнковано 30.1 281. Бюллетень,пй 4 8

Дата онублнкованна описания 30.1 2.81 (53) УДК 681. 335 (088. 8) В.И. 1ордин, Л.Н. Селезнев, H.H.

С.И. Рудковский и В.К. Акимо (72) Авторы нзобретення

:! (71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский аналитического приборострое (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СТЕПЕННЫХ.

ФУНКЦИЙ Изобретение относится к аналоговой и аналого-цифровой вычислительной технике.

Известно устройство для воспроиз« ведения степенных функций, содержащее аппрокси- сторные элементы, поФ тенциометры, операционный усилитель, резистор обратной связи, которое осуществляет кусочно-линейную аппроксимацию квадратичной функции1. П.

Недостатки данного устройства -. низкая температурная стабильность, относительная сложность и ограниченные функциональные возможности.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для воспроизведения степенных функций, содержащее аналого-цифровой преобразователь непосредственно считывания, вход которого sBJlASTcs входом устройства, пер" вый и второй цифроаналоговые преобразователи, цифровые входы которых соединены с цифровыми выходами аналогоцифрового преобразователя непосредственного считываний, первый и второй операционные усилители, входы котоphIx соединены с выходами соответствующих цифроаналоговых преобразователей, первый и второй резисторы обратной связи, каждый из которых включен между входом и выходом соответствую" щего операционного усилителя, инвертор, вход которого соединен со входом устройства, первый суммирующий резистор, включенный между входом первого операционного усилителя и входом инвертора, второй суммирующий резистор, включенный между входом второго операционного усилителя и выходом инвертор а, аналоговые входы пе р во го и второго цифроаналоговых преобразователей подключены соответственно к вине отрицательного опорного напряжения и входу первого операционного усилителя, первый резистор смещения, включенный между входом первого операционного усилителя и шиной положительного опорного напряжения, выход втооо89" 735 го операционного усилителя является выходом уст рой ст ва f 2 3. йедостаток известно о устройстваограниченные функциональныв возможнОсти, так как Оно воспроизвОдит тОлько квадратичную Функцию.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей эа счет воспроизведения степенной функции и-й степени °

Поставленная цель достигается тем. что устройство для воспроизведения степенных функций, содержащее аналого-цифровой преобразователь непосредственного считывания, вход которого является входом устройства, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, цифровые входы которых соединены с цифровыми выходами аналого-цифрово-.î греобразователя непосредственного считывания, первый и второй операционные усилители, входы которых соединены с выходами соответствующих цифроаналоговых преобразователей, первый и второй резисторы обратной связи, каждый из которых включен между входом и выходом соответствующего операционного усилителя, инвертор, вход которого соединен со входом устройства, первый суммирующий резистор, включенный между входом первого операционного усилителя и входом инвертора, второй суммирующий резистор, включенный между входом второго операционного усилителя и выходом инвертора, аналоговые входы первого и второго цифроаналоговых преобразователей подключены соответственно к шине отрицательного опорного напряжения и входу первого операционного усилителя, первый резистор смещения, включенный между входом первого операционного усилителя и шиной положительного опорного напряжения дополнитель1 но содержит (n-2) цифроаналоговых преобразователей (n-2) операционных усилителей, (n-1) резисторов смещения, (n-2) суммирующих резисторов, (и-2) резисторов обратной связи, каждый из которых включен между входом и выходом соответствующего операционного усилителя, каждый из (n-2)-ых цифроаналоговых преобразователей соединен цифровыми входами с цифровыми выходами аналого-цифрового преобразователя непосредственного считывания, аналоговым рходом - с выходом предыдущего по номеру операционного усилителя. а выходом - со входом соответ5

Зо

55 ствующего операционного усилителя, каждый четный по номеру из (и-2)-ых суммирующих резисторов включен между входом соответствующего операционного усилителя и выходом инвертора, а каждый нечетный - между входом соответствующего операционного усилителя и входом инвертора, выход и-20 операционного усилителя является выходом устройства, каждый четный из (и-1) резисторов смещения включен между входом соответствующего операционного усилителя и шиной положительного опорного напряжения, а каждый нечет ный - между входом соот вет ст вующего операционного усилителя и шиной отрицательного опорного напряжения.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь i непосредственного считывания, и цифроаналоговых преобразователей 21, ..., 2„, и операционных усилителей 3, . ° ., 3,, и резисторов 4, Si„, и обратной связи суммирующих резисторов 5„, 5„, и-1 резисторов смещения б и инвертор 7.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Входное напряжение О подается на вход аналого-цифрового преобраэова". теля 1, который преобразуе его в код, указывающий номер участка кусочнолинейной аппроксимации степенной Функции, Количество участков аппроксимации равно 2" (где к -. разрядность аналого-цифрового преобразователя 1) .

Код с выхода аналого-цифрового преобразователя 1 управляет коэффициентами передачи цифроаналоговых преобразователей 2, ..., 2> умножающего типа.

Когда этот код нулевой (нулевой участок аппроксимации), коэффициент пере-. дачи цифроаналоговых преобразователей

2„, ..., 2 „ равен нулю. При этом выходное напряжение устро ства

4п

"Siss К " 0Р = "@ где R. и Й - сопротивления резисторов 4, 5„.

Благодаря последовательному включению цифроаналоговых преобразователей 2, ..., 2„ изменение кодов на выходе аналого-цифрового преобразователя 1 формирует закон изменения коэффициента передачи устройства в соответствии с кусочно-линейной аппроксимацией степенной функции степе5 894Л5 ни и при равномерном разбиении оси ж аргумента на участки аппроксимации. у выбрав соответствующим образом номи- в налы резисторов 4, ..., 4„„, 5„, P ..., 5gqy 6, ..., 6„.„, можно обеспечить закон изменения входно- л го напряжения цифроаналогового пре- л образователя 2п, позволяющий сфор- н мировать на выходе операционного н усилителя З„степенную функцию степе- <4 т ни и. . и

Таким образом, предлагаемое уст- у ройство позволяет воспроизводить в н зависимости от количества используе- ( мых элементов степенные функции с различными показателями степени, что и существенно расширяет его функциональ- Ч ные возможности по сравнению с изве- ц стным.

Формула изобретения

43

Устройство для воспроизведения степенных функций, содержащее аналогоцифровой преобразователь непосредственно -о считывания, вход которого является входои устройства, первый и второй цифроаналоговые преобразо ватели, цифровые входы которых соединены с цифровыми выходаии аналогоцифрового преобразователя непосредственного считывания, первыи и второй операционные усилители, входы которых соединены с выходаии соответствую1цих цифроаналоговых преобразователей, первый и второй резисторы обратной связи, каждый из которых включен иежду входои N выходом соответствующего операционного усилителя, инвертор, вход которого соединен со входои устройства, первый суммирующий резистор, включенный иежду входом nepsoro операционного усилителя и входои инвертора, второй суммирующий резистор, включенный между входом второго операционного усилителя и выходом инвертора, аналоговые входы первого и второго цифроаналоговых преобразователей подключены соответственно к шине отрицательного опорного напряения и входу первого операционного силителя, первый резистор смещения, ключенный между входом первого опеационного усилителя и шиной полоительного опорного напряжения, о т-и ч а ю щ е е с я тем, что, с цеbo расширения функциональных возможостей эа счет воспроизведения степеной функции и-й степени, оно дополниельно содержит {n-2) цифроаналоговых реобраэователей, (n-2) операционных силителей, (n-1) резисторов сиещеия, (п-2) суммирующих резисторов, и-2) резисторов обратной связи, каждый из которых включен между входом выходом соответствующего операионного усилителя, каждый из (п-2)-ых ифроаналоговых преобразователей соединен цифровыми входами с цифровыми

N выходаии аналого-цифрового преобразователя непосредственного считывания, аналоговым входом - с выходом предыдущего по номеру операционного усилителя, а выходом " со входом сооТ

> ветствующего операционного усилителя, . каждый четный по номеру из (n-2)-ых суииирующих резисторов включен между входом соответствующего операционного усилителя и выходом инвертора,.а

39 каждый нечетный - между входоисоответствующего операционного усили-. еля и входои инвертора, выход и-го операционного усилителя является выходом устройства, каждый четный из (n-1)

З4 резисторов смещения включен между входои соответствующего операционного усилителя и шиной положительного опорного напряжения, а каждый нечетный - между входом соответствующего

i0 операционного усилителя и шиной отрицательного опорного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Горн Г., Кори Т. Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычислительные машины. И., "Иир", 1967, том 1 с 373

2. Авторское свидетельство СССР по заявке и 2706487/18-24, кл, G 06 G 7/20, 1979 (прототип).

Сост авитель H. балабоако

Редактор Л. Пчелинская Техред И. Надь Корректор С. Щомак с

Заказ 11492/80 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий о 113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4