Устройство для моделирования нелинейных процессов

ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСЕВУ Зависимое от авт, свидетельства-М.Кл. б 06 д 7/48 Заявлено 04,711,1972 ( 1804320/18-24) с присоединением заявки1 осударотвенный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений н открытийПриоритет -Опубликовано 21.Х 1.193. Бюллетень46Дата опубликования описания 19.111.1974 УДК 681.333 (088,8) Авторыизобретения 1 О. М. Мацевитый, М. М. Пржесмендо и О. Н. Суетин Харьковский ордена Ленина политехнический институтим, В, И. Ленина и Институт проблем машиностроенияАН Украинской ССР Заявители УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ПРОЦЕССОВИзобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и предназначено для исследования нелинейных задач теории поля и распределения потоков в разветвленной гидравлической цепи,Известые устройства для моделирования нелинейных процессов, построенные на базе электронных ламп, точно так же, как построенные на транзисторах, обладают тем недостатком, что требуют большого числа индивидуальных источников питания для задания соответствующих режимов лчбо на управляющих сетках ламп, либо на базах транзисторов,Предложенное устройство, обладая всеми преимуществами упомянутых элементов, не требует дополнительных источников питания, что значительно его упрощает. Принцип его действия основан на нелинейной аппроксимации транзисторной характеристики, в результате чего воспроизводится функция вида:1=А У, (1) где показатель к может принимать значения как большие, так и меньшие единицы, в зависимости от схемы включения.На чертеже представлена схема предлагаемого устройства, содержащая резисторы 1 - б, потенциометр б, транзисторы 7, 8, переключатель 9, диод 10, 11, 12 - положения переключателя.Устройство работает в одном из двух режимов в зависимости от положения переключателя 9. Рассмотрим работу устройства отдельно в каждом из упомянутых выше режимов.Р е ж и м 1 1 переключатель находится в ноложенип 11). При подключении напряжения 0 в схеме оказываются одновременно под током три параллельные цепи.Ток 11 определяется резистором 5 и диодом10, включенным в проводящем направлении.1 О Параллельно диоду подключен потенциомепр б,напряжение на котором при дальнейшем увеличении У остается неизменным вследствие того, то кремниевый диод в провслдящем направлении работает как стабилитрон малых 15 напряжений порядка 0,2 - 0,6 в. Таким образом, осуществляется стабилизация сигнала, подаваемого на базу транзистора 8.Величина тока (г определяется резисторами1 и 4 и состоянием транзистора 7, который 20 управляется по базе транзистором 8, Транзисторы 7 и 8 включены,по схеме составного транзистора, База транзистора 8 заста 1 билизирована, и его коллекторный ток изменяется не пропорционально изменению приложенного 25 напряжения У, а нелинейно. Транзистор 7 изменяет сопротивление своего коллекторноэмиттерного перехода в соответствии с током эмиттера транзистора 8. В результате изменение тока 1 г оказывается существенно нелинейзо ным относительно напряжения К(где к(1) 1= В У" (где к)1). (2) или5 Предмет изобретения ставитель Е, Тимохинахред Т. Миронова К ор Т. Добровольска Редактор Б, Наикииа Изд. М 1068 Г 1 И Государственного но делам изо Москаа, ЖгзоТираж 647комитета Совста Министров СССретеинй н открытий1 аушская нзб., д. 4/5 гдпнснзс аз Ю 11 бл. тнн. Костромского дранлснни издательств, полиграфии и книжной торговли Ток Ь линейно зависит от приложенного напряжения С и величины резистора 8,Ток через весь нелинейный элемент 1 равен сумме +Й+юз, однако доминирующим является ток 8 з, который и определяет нелинейность воспроизводимой вольт-амперноц хар актеристики.Изменять вольт-амперную характеристику предлагаемого устройства можно различными путями: потенциометр 6 смещает характеристику, изменяя рабочую точку транзистора 8; резистор 1 изменяет кривизну на малых сигналах; резистср 4 выпрямляет характеристику за счет введения отрицательной обратной связи; РезистоР д иэменЯет ток гз, в РезУльтате чего вся вольт-амперная характеристика поворачивается относительно начала координат; причем каждая из регулировок на режим схемы влияет незначительно.. Р е ж и м 2 (переключатель находится в положении 12). В этом случае транзистор 8 вместо подключения к транзистору 7 по схеме составного транзистора оказывается включенным как усилительный элемент, изменяющий фазу выходного ситнала, Следовательно, вольтамперной характеристикой нелинейного элемента будет: Таким образом, на одном и том же нелинейном элементе можно получить широкий спектр вольт-амперных характеристик параболического вида, что делает этот элемент действительно 1 О универсальным. Устройство для моделирования нелинейных 15 процессов, содержащее резисторы, диод, транзисторы и регулируемые резисторы, перекл 1 очатель, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и расширения его фу 1 пециональных воэможностей, в нем база первого 20 транзистора соединена с подвижным контактом потенциометра, параллельно которому включен диод, а эмиттерно-коллекторная цепь первого транзистора через переключатель соединена с базой и эмиттерпо-коллекторной 25 цепью второго транзистора, причем эмит.терно-коллекторные цепи транзисторов соединены с регулируемыми резисторами.