Многопороговый функциональный преобразователь

(71) Специал вычислительн бернетики АН1, Бюл. Ф 11ьное конструкторой техники ИнстиЭССРгин и Х.И.Тани88, 8) бю та ки льство СССР 25, 1985,ое свидел, С 06 ОВЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЬЙ быть пол мат функции,ля, не- вторегу- нейно- функций зоват т ия л ньгх чеством бретени чек и являетея по авт. ополнительным к изо нию инатнои сетки. 1 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР(54) МЙОГОПОРОГ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение может ванов качестве аппрокси функционального преобр линейного корректора с лирования для формиров изломных и линейно-раз с произвольным коли лома и разрыва. Изо св. У 1300507. Целью изобретения является расширение класса воспроизводимых преобразователем функций. Многопороговый функциональный преобразователь содержит аналоговые релейные элементы (реляторы) 1 - 1 и, кодо- управляемые делители 2,9 и 10 напряжения, блок 3 вычитания, блок 4 задания знака формирующих напряжений, выполненный в виде аналоговых релейных элементов 4-4, регистры 5 и 7, коммутатор 6, суммирующий блок 7 и имеет вход 11 и выходы 12-16, Поставленная, цель достигнута благодаря тому, что в преобразователь введены блок задания знака, коммутатор и суммирующий блок, три кодоуправляемых делителя напряжения и два регистра, позволившие воспроизводить любые функции, составленные иэ горизонтальных, вертикальных и диагональных (с отрицательным и положительным наклонами) прямых коорИзобретение относится к аналоговой моделирующей технике, может бытьиспользовано в качестве аппроксиматора Функций,. Функционального преобразователя, нелинейных корректоров сис 5тем управления, для формирования ли"нейно-изломных и линейно-разрывныхфункций с произвольным количествомточек излома и (или) разрыва и является усовершенствованием изобретенияпо авт.св, Ф 1300507.Целью изобретения является расширение класса воспроизводимых иреобра-.сзователем функций.15На чертеже приведена схема четырехканального варианта многопороговогоФункционального преобразователя,Многопороговый функциональный преобразователь содержит основные ана" щлоговые релейные элементы 1 -1,(в об-,щем случае 1 -1 у), первый кодоуправляемый делитель 2 напряжения, блок 3вычитания, блок 4 задания знака формирующих напряжений, выполненных в ви де аналоговых релейных элементов4-45(в общем случае 4 -411 1), первыйрегистр 5, коммутатор 1, выполненный,в частности, в виде аналоговых релейных элементов 6-6, второй регистр7, суммирующий блок 8, выполненный ввиде двухвходовых сумматоров 8-8,второй и третий кодоуправляемые делители 9 и 1 О напряжений, вход 11, явля"ющийся одновременно вторым выходнымвыводом преобразователя, выходы 1215 переключателей аналоговых релейныхэлементов 1 "1 (выход 15 одновременноявляется первым выходным выводом преобразователя), дополнительный выход16 преобразователя. Блок 3 вычитания40может быть выполнен, например, на основе дифференциального операционногоусилителя 17, Каждый аналоговый релейный элемент содержит компаратор 1 8 и 45переключатель 19, имеющий выход 20.Компаратор 18 имеет первый 21 и вто"рой 22 входы, а переключатель 19 -первый 23 и второй 24 информационныевходы.В зависимости от знака разности напряжений на входах 21 и 22 компаратора 18 переключатель 19 находится вверхнем или нижнем положении,Работа преобразователя осуществляет"ся следующим образом.На первые инвертирующие входы 21компараторов 18 аналоговых релейныхэлементов 1 подается входной сигнал х, а на вторые (неинвертирующие) вхо.ды 22 этих компараторов - опорныех хс хх и от кодоуправляемого делителя 2 напряжения.На первый информационный вход 23переключателя 19 аналогового релейногого элемента 1 и на вторые информационные входы 24 переклйчателей аналоговых релейных элементов 1, подаются задающие напряжения У с выходов аналоговых релейных элементов 4 Я = 1,2п+1). Если входной сйгнал х,меньше х 1(х (х ), то на выходной вы.вод 15 преобразователя проходит сиг-.:нал У с выхода аналогового релейногоэлемента 4 , при хх с х- сигналУ, при хс.х а. х - сигнал У;З и т.д.При х ( х на выходной вывод 15 прохо- .дит сигнал 71 с выхода последнегоаналогового релейного элемента 4 +блока 4,На выходы 23 и 24 переключателейаналоговых релейных элементов 4бло,1ка 4 подаются напряжения11 щ = у 1(Е ) + (х - х )1(Е ).где у - напряжение на ш-м выходекодоуправляемого делителя9 напряжения;х - напряжение на ш-м выходеовкодоуправляемого делителя10 напряжения (ш = 1,2п+1);1(Е ) - единичная функция, равнаяединице при Ещ)0 и равнаянулю при Е,(0, 1(Е )1-1(Е );Е - логический уровень, снимаемый с ш-го выхода второгорегистра 7Выходные сигналы аналоговых релейных элементов (регуляторов) 4 определяются выражением7 Ц 1(11) - 11 1(0 ) где Б - логический уровень сигнала,снимаемый с 1-го выхода первого регистра 5Таким образом, в зависимости от знака логических уровней управляющих сигналов У и Е снимаемых с выходов регистров 5 и 7, с выхода "го аналогового релейного элемента (релятора) 4снимается инвертированный или неинйертированный сигнал уп(кусочно-ступенчатая аппроксимация ш-го участка) или сигнал х-хщ (кусочно- линейная аппроксимация ш-го участка),Формула изобретенияМногопороговый функциональный преобразователь по авт.св, У 1300507, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций, в него дополнительно ввенапряжений, выполненный в виде101(Я+1)-х аналоговых релейных элементов, идентичных основным, первые и вторые информационные входы переключателейв каждом из которых соединены междусобой, а первые входы компараторовподключены к шине нулевого потенциала,. первый и второй регистры, коммутатор, суммирующий блок, выполненныйв виде (И+1)-х двухвходовых сумматоров, блок вычитания и три кодоуправляемых делителя напряжения, Ж выходов первого из которых подключены ксоответствующим М шинам задания,порбговых напряжений преобразователя,0+1 выходов второго кодоуправляемогоделителя напряжения соединены с И+1 информационных входов которогоподключены к выходам соответствующих двухвходовых сумматоров суммирующегоблока, первые входы двухвходовых сумматоров которого объединены и соедииены с входом преобразователя, авторые входы подключены к соответствующим (И+1)-м выходам третьего кодоуправляемого делителя напряжения,вход первого регистра является первымуправляющим входомпреобразователя, аИ+1 его выходов соединены с вторыми вхо 40дами компараторов соответствующих.аналоговых релейных элементов блоказадания знака формирующих напряжений,выходы переключателей аналоговых релейных элементов которого подключенык соответствующим шинам задающих напряжений преобразователя, вход второгорегистра является вторым управляющимвходом преобразователя, а И+1 его выходов соединены с соответствующимиуправляющими входами коммутатора,И+1 выходов которого подключены кобъединенным информационным входампереключателей соответствующих аналоговых релейных элементов блока задания знака формирующих напряжений, пер. вый и второй входы блока вычитаниясоединены соответственно с первым ивторым выходными выводами преобразо-:вателя, а его выход является дополнительным выходом преобразователя. Е(с) = у,(с)1(с,-с)1(с-с) + + уа(с)1(с-с,)1(с -с) + у (с)1(с -- с),т,е, на участках (- со, с), (с, с),. (с, оо) Функция 2(с) описывается соответственно заданными функциямиУу(С),у(с) и у(с), В частности,при У 1 ф УйУюГмиикуакпреобразователь формирует последовательностьтестовых импульсов, т.е. может бытьиспользована в качестве универсального драйвера. При У 1 = УЗ = О, =2преобразователь формирует единичныйимпульс у на заданном участке (с,с) и т,д,5 1636849 6Входная переменная х и выходнойсигнал 2 +1 с выхода 15 последнегоаналогового релейного элемента (релятора) 1, преобразователя подаютсяна первый и второй входы блока 3 вычитания.С выходов 12-15 снимаются воспроиз- дены блок задания знака формирующихводимые функции 2 = ф(х) с одной,двумя, тремя и до и+1 точками излома ии (или) разрыва.С выхода 16 снимается ФункцияЕ = х-Ч+(х)Необходимая функция задается пуустановки соответствующих кодов 15сигналов, подаваемых на кодовые входыкодоуправляемых делителей напряжения2, 9, 1 О и на входы регистров 5 и 7.На выходах компараторов 18 аналоговых релейных элементов (реляторов) 201 формируется код Р 1,Р Рп, указывающий, в каком интервале (х , х )находится в данный текущий моментвходная переменная х,Преобразователь также может быть 25использован для формирования кусочноизломных разрывных функций временного аргумента с. Для этого участки(с , с ), (с, с ц) (с с,) временного аргумента с, внутри которыхформируемая функция 2(с) описываетсязаданной Функцией у(с), где х= 0,1,2п+1, задаются моментамипересечения линейно возрастающего напряжения х(с) = ас на информационномвходе 11 с напряжениями 01((сП 1, т.е, с = /а где коэффи; 2циент а определяет угол наклона линейно возрастающего напряжения. Например, при п=2