Экспоненциальный преобразователь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЕЦ 1 548865 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 20,01.75 (21) 2099784/2с присоединением заявки Ъв Е 51) М.К а 06 О Государственнюк комите(23) ПриоритетОпубликовано 28.02.7Дата опубликования овета Министров СССРизобретенийкрытий 53) УДК 681.335.813сания 15.03.7 2) Авторы изобретения А. М, Косолапов и В. Н. Скакуновйбышевский политехнический институт им. В. 1) Заявител йбышева ЛЪНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕ(54) ЭКСПОН жуточного сумматора, а в 1 к соответствующим входаяуточных сумматоров.На чертеже приведена блок-схема экспоненциального преобразователя.Преобразователь содержит генераторы функций Уолша 1, 2 ц сумматоры 3, 4, 5, б.Воспроизводимая преобразователем функция (х) =е" представлена разложением по функциям Уолша, Полином Фурье - Уолша порядка и интерполирует функцию в 2" точках. Значения дискретного аргумента Л= К/2", К=О, 1, 2, , 2" -определяют ег старших разрядов двоичного кода. Для определения значения функции е" на двоичном отрезке 2 - " с помощью т младших разрядов двоичного кода используется разлокение ес в ряд Тейлора в окрестности точки К/2"К К1 и 1 ыходы подключень 1 остальных проме ег - 4) "- аргумента размерноЕ- 2 2 лг искр етп Едн Е 2 и 20 где О - код стью и+т. Достаточно чцть, чцтыв ложенця и(, - ) 21+ 1"Х 2 д е" тА,е Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности, мояет найти применение прц построении множцтельно-делительцых устройств ц функциональных узлов вычислительных и информационно-измерительных приборов.Известны функциональные преобразователи 1, 2" содержащие генератор функций Уолша и формирователь ступенчатого напряяенця. Эти преобразователи основаны на пердставлении функций с помощью разложения Фурье - Уолша ц могут быть использованы для формирования экспоненццальной зависимости.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является функциональный преобразователь 13, содержащий выходной сумматор, соединенный входами с выходами промежуточных сумматоров, входы первого цз которых подключены к выходам генератора функций Уолша, соединенного входом с первым входом преобразователя.Такие преобразователи имеют сложную конструкцию,Цель изобретения - повышение точности преобразования.Это достигается тем, что в предлагаемый преобразователь введен дополнительный генератор функций Уолша, цифровой вход которого соединен с вторым входом преобразователя, аналоговый вход - с выходом первого промевысокую точность можно полуя только первые трц члена раз30 35 40 45 50 Умножение сумм, стоящих в правой частиаКвыражения, на функцию е 2 осуществляетсяв генераторе функций Уолша, в котором в качестве опорного используется напряжение, соа 1(ответствующее значению функции е " . Кроме того, эти суммы умножаются на разные постоянные Л 2 и Лэ, поэтому выходы генераторафункций Уолша разделяются на две группы,ооъединяющие функции Уолша первого и второго рангов. Установка коэффициентов, соответствующих постоянным А 1, Л 2 и Аз, осуществляется на выходном сумматоре.11 реобразователь работает следующим образом.11 ри поступлении на вход преобразователяп старших разрядов параллельного кода навыходе генератора функций Уолша 1 появляется напряжение, соответствующее значениюфункции еа" в точке К/2 сс. Младшие разрядыкода, действующего на т входах дополнительного генератора функций Уолша 2, по аналоговому входу управляемого напряжения с выхода первого промежуточного сумматора 3,формируют на выходах других промежуточных сумматоров 4 и 5 напряжения, представляющие суммы функций Уолша первого и второго рангов соответственно,Сложение напряжений с выходов промежуточных сумматоров 3, 4, Ь на выходном сумматоре 6 дает напряжение, моделирующее экспоненциальную зависимость.Воспроизведение экспоненциальной зависимости с помощью ряда Фурье - Уолша в широком диапазоне изменения переменной и с высокой точностью требует моделирования аппроксимирующего полинома высокого порядка,Ь предлагаемом преобразователе порядок полинома определяется только и старшими разрядами кода аргумента. Максимальная относительная погрешность представления функции на отрезке 2 - " с помощью ряда Тейлора,которая оценивается по последнему отброшенному члену, равна 10/3 2 а(Я,.Допустим, что при десятиразрядном коде п=5 и т=5, тогда погрешность аппроксимации Л,ас ( 5,5 10 - ". Для воспроизведения ряда Тейлора потребуется реализации 15 членов быстросходящегося разложения по Уолшу степенных функций. В то время как представление функции полиномом 10-го порядка потребует по сравнению с предыдущим, дополнительно учитывая значения " 2=992 членов разложения. Это приводит к гораздо более сложной реализации генератора функций Уолша и сумматора в прототипе.Кроме того, в предлагаемом преобразоватес помощью ряда Тейлора определяются приращения функции, что по сравнению с известными преобразователями дает возможность понизить требования к точностным характеристикам дополнительного генератора функций Уолша и промежуточных сумматоров и, следовательно, приводит к еще большему упрощению устройства. Формула изобретенияЭкспоненциальный преобразователь, содер. жащий выходной сумматор, соединенный входами с выходами промежуточных сумматоров, входы первого из которых подключены к выходам генратора функций Уолша, соединенного входом с первым входом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введен дополнительный генератор функций Уолша, цифровой вход которого соединен с вторым входом преобразователя, аналоговый вход соединен с выходом первого промежуточного сумматора, а выходы подключены к соответствующим входам остальных промежуточных сумматоров.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Смолов В, Ь., Фомичев В. С. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые нелинейные вычислительные устройства, Л., Энергия, 1974, с. 89.2. Капицкий Я. И Цапенко М. П. Цифроаналоговые функциональные преобразователи, основанные на разложении Фурье - Уолша, Автометрия, 1972,4, с. 97.3, Авт. св.425191, кл. С 1 ОбЗ 3100, 1972 (прототип) .548865 О -- Я Заика едакт Закзз 3 514ЦНИ снос Составитель С. Кудиноехред А, Камышникова Изд. М 222 Тираж Государственного комитета Совета по делам изобретений и откры 113035, Москва, Ж, Раушская наб