Функциональный преобразователь

О П И С А Н И Е . 537357ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических(23) ПриоритетОпубликовано 30.11,76. БюллетеньДата опубликования описания 22.12.7 Государственный ко овета Министров ССС о дедам изобретений 53) УДК 681.335(088.8 ткрытии 2) Авторы изобрете В. Б. Смол) Заявитель восибирский электротехнический институт связ ОНАЛЬНЫй йРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(54) фУ Изобретение относится к области аналоговой и аналого-цифровой вычислительной техники и может быть использовано для технической реализации математических функций одного переменного, основанной на принципе разложения данной зависимости в итеративную последовательность более простых функций того же аргумента.Известны мостовые вычислительные устройства, содержащие элементы с управляемой проводимостью и блок уравновешивания. 1Однако они обладают узкой целенаправленностью, предназначенной для получения какой-либо одной функции, и содержат сложные схемные узлы и элементы.Наиболее близким техническим решением к изобретению является функциональный преобразователь, содержащий четыре элемента с управляемой проводимостью; включенные в плечи моста, одна диагональ которого соединена с источником опорного напряжения, а другая подключена к блоку уравновешивания. 21.Такой преобразователь имеет сложную схему для реализации одной функции.Цель изобретения - расширение класса воспроизводимых преобразователем функций.Это достигается тем, что в преобразователь введены запоминающий блок, коммутатор и блок управления, выходы которого соединены с улравляющими входами двух элементов суправляемой проводимостью, расположенныхв смежных плечах моста, с первыми входамикоммутатора и блока запоминания. Второйвход блока запоминания связан с выходомблока уравновешивания, который подключентакже к входу блока управления и к управляющему входу третьего элемента с управляемой проводимостью, выход блока запомина 1 д ния - с вторым входом коммутатора, а выходкоммутатора - с управляющим входом четвертого элемента с управляемой проводимостью,Такой функциональный преобразователь16 позволяет воспроизводить несколько различных функций.На чертеже приведена структурная схемафункционального преобразователя, где 1, 1,1", 1" - элементы с управляемой,проводимо 20 стью; 2 - источник опорного напряжения; 3 -блок уравновешивания; 4 - запоминающийблок; 5 - коммутатор; 6 - блок управления(м икр опрогр аммный автомат) .Устройство содержит балансный мост, в пле 2 б чах которого расположены элементы с управляемой проводимостью 1, 1, 1", Г. В однудиагональ моста включен источник 2 опорногонапряжения, а в другую - блок 3 уравновешивания. Выход блока уравновешивания подЗО ключен к элементу с управляемой лроводимо45 50 55 60 65 стью, запоминающему блоку 4 и на вход блока 6 управления, выходы блока управления - к входам коммутатора 5, запоминающего блока 4 и элементов с управляемой проводимостью 1, Г.Элемент 1 управляется от коммутатора 5, на один из входов которого подается внешний сигнал.Работает устройство следующим образом.В первый момент после включения схемы входная информация направляется коммутатором 5 на вход элемента 1. В начале первого такта с помощью блока 3 уравновешивания, на выходе которого образуется сигнал 04 ь элементом 1" осуществляется равновесие моста.йа 1При этом 041 " 1" (х), где Л 2 ь Р - значе 1 з 1ние сопротивлений элементов 1, 1" в первом такте уравновешивания, задаваемое по сигналам блока 6 управления, х=01 - параметр входной информации.После завершения уравновешивания в первом такте по сигналу с выхода моста блок 6 управления включает многофункциональный запоминающий блок 4, затем переключает эле менты 1", 1 и включает коммутатор 5 так, что теперь на вход элемента 1,поступает сигнал с выхода многофункционального запоминающего блока. Наступает второй такт уравновешивания, в ходе которого в простейшем случае отсутствие внешнего входного сигнала на многофункциональном запоминающем блоке 4 аргумента функции Р элемента 1 будет значение 04 полученное в первом такте.По завершении второго такта уравновешивания блок управления оставляет коммутатор 5 в прежнем состоянии, но обновляет содержание многофункционального запоминающего блока и включает следующие значения коэффициентов Я 22, Яз 2 значений сопротивлений элементов 1 и 1" для третьего такта. При этом выходной сигнал мостового балансного функционального преобразователя имеет вид 1 за ( )ззВ третьем такте и последующих частичных тактах уравновешивания работа устройства протекает так же, как и во втором такте, Если цикл работы преобразователя состоит из й частичных тактов, то по окончании последнего такта выходной сигнал определяется итеративной формулой2 й р 2 (А - 1)2 (Уг - 2)Я Я Я131 13(й 1) 13(й 2)Данная зависимость является обобщением моделирующей зависимости известного устройства. 5 10 15 20 25 3035 40 4Кроме того, при анализе, полагалось Я 2 ь Яз 1=0 опз 1. Однако в качестве элементов 1, 1" могут быть выбраны резисторы, линейно изменяющиеся в зависимости от аргумента, При наличии входных сигналов на входе многофункционального запоминающего блока 4 могут проводиться дополнительные преобразования во введенной цепи обратной связи, Эти предположения еще более расширяют функциональные возможности устройства,Дополнительное включение блока управления, коммутатора и многофункционального запоминающего блока в цепь обратной связи балансного моста выгодно отличает мостовой балансный функциональный преобразователь от прототипа, так как уменьшается число управляемых элементов и ключей (например, для реализации нелинейной функции с 7 участками аппроксимации потребовалось бы 35 ключей и 28 управляемых элементов на каждый участок), а по схеме изобретения дополнительных ключей и элементов не требуется.Конструктивное выполнение мостового балансного функционального преобразователя обеспечивает, повышение точности и функциональных возможностей, причем для реализации различных функций в устройстве необходимо заменить только функциональный элемент 1, а по схеме прототипа требуется конструктивное изменение схемы.В Новосибирском электротехническом институте связи были разработаны электрические схемы узлов и блоков мостового баланс- ного функционального преобразователя, исследования которых, подтвердили положительные качества устройства и возможности его изготовления в интегральном исполнении.формула изобретенияФункциональный преобразователь, содержащий четыре элемента с управляемой проводимостью, включенные в плечи моста, одна диагональ которого соединена с источником опорного напряжения, а другая подключена к блоку уравновешивания, отл и ч а ющи йс я тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций, он содержит запоминающий блок, коммутатор и блок управления, выходы которого соединены с управляющими входами двух элементов с управляемой проводимостью, расположенных в смежных плечах моста, с первыми входами коммутатора и блока запоминания, второй вход блока запоминания соединен с выходом блока уравновешивания, который, подключен также к входу блока управления и к управляющему входу третьего элемента с управляемой проводимостью, выход блока запоминания соединен с вторым входом коммутатора, выход которого подключен к управляющему входу четвертого элемента с управляемой проводимостью.Составитель А. Маслов Редактор И. Грузова Техред М, Семенов Корректор Т. Добровольская Заказ 2692/16 Изд.1827 Тираж 864 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 5Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Кантор Е. Л. Некоторые возможности применения универсальных функциональных преобразователей код - напряжение. - Изв. ВУЗов Приборостроение, 1967,12.2. Смолов В. Б Кантор Е. Л. Мостовые вычислительные устройства. Энергия, 1971.