Устройство для выполнения нелинейных операций

(19) (11) 6 С 7/ ЫЙ КОМИТЕТ СССР ОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Институт кибернетикии Ульяновский политехничетут(56) Авторское свидетельсФ 807324, кл. С Об С 7/02Авторское свидетельствУ 625212, кл. С 06 С 7/02 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ НЕЛИЕЙНЫХ ОПЕРАЦИЙ57) Изобретение относится кой вычислительной технике и быть использовано, например, для построения функциональных устройстваналоговых вычислительных машин, аналоговых средств регулирования и управления, в качестве классифицирующей схемы. Цель изобретения - повышение точности устройства, расширениединамического и частотного диапазонов, а также расширение класса решаемых задач. Цель изобретения достигается за счет введения в устройстводвух масштабирующих резисторов, двухповторителей,трех коммутирующих диодов с соответствующими функциональными связями между ними и известными блоками устройства. Устройствопозволяет выделить минимально. имаксимальное напряжения. 1 ил.Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано, например, для. построения функциональных устройств аналоговых вычислительных машин,аналоговых средств регулирования и управления, в качестве классифициру.ющей схемы.Цель изобретения - повышение точности, расширение динамического и частотного диапазона, а также расширение класса решаемых задач.На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.Устройство содержит операционный усилитель 1, масштабирующие резисторы 2-б, операционные усилители: 7 и 8, масштабирующие резисторы 9 и 10, повторители 11 и 12, масштабирующие резисторы 13 и 14, коммутирующие диоды 15-18, информационные входы 19-22, выходы 23 и 24.Устройство работает следующим образом.Пусть на входы 19-22 устройства поступают такие напряжения И- И, что коммутирующий диод 17 закрыт, а диод 18 открыт. Усилитель 7 включается при этом неинвертирующим повторителем напряжения, цепь обратной связи которого образуют резистор 9, повторитель 11, резистор 13, поэтому на выходе 23 устанавливается напряжение входа 19. Диод 15 закрыт. Усилитель 1 включается инвертирующим сумматором, коэффициенты передачи которого с входов 19 (выхода 23) 20 и 21 на выход 24 определяются соотношением масштабных резисторов 2 и 4 и 5 и б и масштабного резистора 3 в цепи обратной связи усилителя 1, в которую также входят открытый диод 18 и повторитель 12. Сигнал с входа 22 на. выходы устройства не проходит, а усилитель 8 для предотвращения насышения охвачен обратной связью через диод 16.Когда диод 17 открыт, диод 18 закрыт, на выход 23 поступает инвертированная сумма сигналов с входов 20- 22, а на выход 24. - сигнал с в:,"ода 22. Выход 23 является максимизирующим, а 24 - минимизирующим.В общем случае устройство воспроизводит функции й, К г У ="1 с 0 -- / -- 20 + -- (+ --- (О,Я 2 Я 1 Г+ Я 3 2 1 2 2й у = ЧГц, -- 2 и - - О+.2 К ь 1 где ., - К, - сопротивление резисторов2-4;1 Ог, - г, - сопротивления резисторов4 и 5.Если выходной сигнал снимаетсямежду выводами 23 и 24, устройствовоспроизводит функцию у = У, У 2.15 При В.: К и П,: Бкоэффициентыв формулах при одноименных напряжениях одинаковы и устройство осуществляет выбор большего и меньшего иззадающего напряжения О и взвешенной 2 О суммы трех напряжений П П3Прн объединении напряжений 0 ПБ входах и выполнении условия настройки 1 + К/Б.з = г, /г устройствовоспроизводит, функцию экстремирования 25у -а 1(о,- - ц ):ь- 0,5(О- - О + О+ -О 1)й,ЗОЗдесь знак плюс соответствует операции выделения максимального иэдвух сигналов (на выходе 23) "минус"- минимального (на выходе 24),При Б 2 = 0 устройство воспроизводит соответственно операции однополупериорного и двухполупериодного выпрямления.4 О Формула изобр ет енияУстройство для выполнения нелинейных операций, содержащее семьмасшта.бирующих резисторов, первый 45 операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с первымвыводом первого масштабирующего резистора и через второй масштабирующий резистор с первым информацион О ным входом устройства, второй и третий операционные усилители и первыйкоммутирующий диод, о т л и ч а -ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, расширения динамического и частотного диапазонов,а такжерасширейия класса решаемых задач,Ъустройство содержит восьмой и девятыймасшта 5 ирующие резисторы, два повтоказ 2136/50ВНИИПИ Тираж 6 Государственн елам изобрете осква, Ж,Подписета СССРрытийнаб., д. о ко по 113035,.ии иаушск 4/5 Ужгород, ул. Проектна Производственно-полиграфическое предприяти рителя, второй, третий и четвертыйкоммутирующие диоды, при этом неинвертирующий вход первого операционного усилителя соединен через третиймасштабирующий резистор с вторым информационным входом устройства ичерез четвертый масштабирующий резистор - с шиной нулевого потенциала, неинвертирующие входы второгои третьего операционных усилителейсоединены с третьим и четвертым информационными входами устройства,а их выходы через пятый и шестоймасштабирующие резисторы - соответственно с входами первого и второгоповторителей, выходы которых, являющиеся первым и вторым выходами устройства, соединены с инвертирующимивходами второго и третьего операционных усилителей соответственно черезседьмой и восьмой масштабирующиерезисторы, выход первого повторителя соединен с вторым выводом первогмасштабирующего резистора, выходвторого повторителя через девятыймасштабирующий резистор соединен синвертирующим входом первого операционного усилителя, выход первого операционного усилителя соединен с анодом первого и с катодом второгокоммутирующих диодов, катод первогокоммутирующего диода соединен с входом первого повторителя, анод второго - с входом второго повторителяанод третьего - с инвертирукщим входом второго операционного усилителя,выход которого соединен с катодомтретьего коммутирующего диода, выход третьего операционного усилителясоединен с анодом четвертого коммутирующего диода, катод которогосоединен с инвертирующим входом третьего операционного усилителя,