Специализированный функциональный преобразователь

О П И С А Н И Е (и) 554 з 41ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Реслублин(23) ПриоритетОпубликовано 15,04,77. Бюллетень1Дата опубликования описания 07.07.77 51) М. Кл.2 С 066 7 Государственный комитет Совета Министров СССРоперационного ез лоследовараничительный бный резистор енные четверестой входнойпреобразован воспроизвеучастках со меньше едипри работе в ры окружаюИзобретение может быть использовано в аналоговой вычислительной технике для воспроизведения нелинейных функциональных зависимостей. Известен диодный функциональный преобразователь с включением диодных управляемых элементов в цепи обратной связи операционного усилителя, характеризующийся сравнительно низкой точностью воспроизведе ния функций 11. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является специализированный функциональный преобразователь, содержащий входной операционный усилитель с масштабным резистором в 15 цепи обратной связи, вход которого через первый входной масштабный резистор соединен со входом преобразователя, а выход через второй входной масштабный резистор соединен со входом выходного сумматора, в об ратной связи которого параллельно включены первый ограничительный диод и последовательно соединенные третий входной масштабный резистор и второй ограничительный диод, вход выходного сумматора соединен че рез четвертый входной масштабный резистор с выходом источника опорного напряжения и через два резистивных делителя напряжения - с выходом входного операционного усилителя, общие выводы резисторов делителей 30 соединены со входом входного усилителя соответственно чер тельно соединенные третий ог диод и пятый входной масшта и через последовательно соедин тый ограничительный диод и ш масштабный резистор 21. Этот тель имеет низкую точность пр дении .нелинейной функции на значением первой производной ницы и равной нулю, особенно широком диапазоне температу щей среды. Предложенный специализированный функциональный преобразователь, с целью повышения точности, содержит дополнительный операционный усилитель, в обратной связи которого параллельно включены пятый ограничительный диод и,последовательно соединенные седьмой входной масштабный резистор и шестой ограничительный диод; вход дополнительного операционного усилителя соединен с выходом источника опорного напряжения через восьмой входной масштабный резистор и с выходом выходного сумматора - через девятый входной масштабный резистор, а его выход через десятый входной масштабный резистор подключен ко входу преобразователя.На фиг. 1 показана схема предложенногопреобразователя; на фиг, 2 - пример аппроксимации функции.Специализированный функциональный преобразователь содержит входной операцион ный усилитель 1 с маштабным резистором 2 в цепи обратной связи, вход которого через первый входной масштабный резистор 3 соединен со входом преобразователя, а выход через второй входной масштабный резистор 4 10 соединен со входом выходного сумматора 5, в обратной связи которого включены первый ограничительный диод 6, третий масштабный резистор 7 и второй ограничительный диод 8.Вход выходного сумматора 5 соединен через 15 четвертый входной масштабный резистор 9 с выходом источника опорного напряжения 10.Общение выводы резисторов 11, 12, 13 и 14 делителей соединены со входом входного операционного усилителя 1 соответственно через 20 последовательно соединенные третий ограничительный диод 15 и пятый входной масштабный резистор 16 и через последовательно соединенные четвертый ограничительный диод 17 и шестой входной масштабный резистор 18, 25 Кроме того, преобразователь содержит дополнительный операционный усилитель 19, в обратной связи которого включены пятый и шестой ограничительные диоды 20 и 21, седьмой дходной масштабный резистор 22, а на вхо де - восьмой 23, девятый 24 н десятый 25 входные масштабные резисторы.При У, =0 ограничительные диоды 17 и 15 заперты отрицательным напряжением от источника опорного напряжения 10. Пороговое 35 устройство, включающее в себя выходной сумматор 5, масштабные резисторы 4, 7 и 9 и ограничительные диоды 6 и 8, в исходном состоянии линейно пропускает суммарный сигнал на выход от источника опорного на пряжения 10 и с выхода операционного усилителя 1. Пороговое устройство, включающее в себя операционный усилитель 19, масштабные резисторы 22, 23 и 24 и ограничительные диоды 20 и 21, в исходном состоянии не про пускает суммарный сигнал на вход операционного усилителя 1 с выхода (У) и от источника опорного напряжения 1 О. При увеличении входного сигнала от 0 до У,х -- У, формируются первые три участка 1, 11 и 111 50 функции (см. фиг. 2) за счет ступенчатого изменения коэффициента передачи в точках излома в результате параллельного подключения к масштабному резистору 2 резисторов 14, 18 и 11, 16. Участок 17 нелинейной функ ции со значением первой производной меньше единицы формируется на операционном усилителе 1 за счет изменения коэффициента передачи под действием более глубокой отрицательной обратной связи через активный 60 элемент, который представляет собой пороговое устройство, выполненное на операционцом усилителе 19, линейно пропускающее сигнал от источника 10, момент включения которого определяется выходным напряжением, резисторами 22 и 24 и величиной опорного напряжения. Формирование участка Ч нелинейной функции со значением первой производной, равной нулю, осуществляется при помощи порогового устройства, выполненного на выходном сумматоре 5. Устройство отключается в момент равенства (цо абсолютному значению) напряжений с выхода операционного усилителя 1 и опорного напряжения с учетом коэффициентов передачи, которые определяются масштабными резисторами 4, 7 и 9.Формула изобретенияСпециализированный функциональный преобразователь, содержащий входной операционный усилитель с масштабным резистором в цепи обратной связи, вход которого через первый входной масштабный резистор соединен со входом преобразователя, а выход через второй входной масштабный резистор соединен со входом выходного сумматора, в обратной связи которого параллельно включены первый ограничительный диод и последовательно соединенные третий входной масштабный резистор и второй ограничительный диод, вход выходного сумматора соединен через четвертый входной масштабный резистор с выходом источника опорного напряжения и через два резистивных делителя напряжения -с выходом входного операционного усилите. ля, общие выводы резисторов делителей соединены со входом входного операционного усилителя соответственно через последовательно соединенные третий ограничительный диод и пятый входной масштабный резистор и через последовательно соединенные четвертый ограничительный диод и шестой входной масштабный резистор, отличающийсяя тем, что, с целью повышения точности, он содержит дополнительный операционный усилитель, в обратной связи которого параллельно включены пятый ограничительный диод и последовательно соединенные седьмой входной масштабный резистор и шестой ограничительный диод, вход дополнительного операционного усилителя, соединен с выходом источника опорного напряжения через восьмой входной масштабный резистор и с выходом выходного сумматора - через девятый входной масштабный резистор, а его выход через десятый входной масштабный резистор подключен ко входу преобразователя.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе,1. Смолов В. Б. Аналоговые вычислительные машины, М., Высшая школа, 1972, с. 270,2. Смолов В. Б. Диодные функциональные преобразователи, Л., Энергия, 1967, с. 46 - 61.ставччтель О. СахаровТехред А. Камышникова Корректор В. Петрова Редакто Тюрина Заказ 1461/9ЦНИИП пс Типография, пр, Сапунов Х 4.фиг.Я Изд. М 493осударственного комитета по делам изобретений3035, Москва, Ж, Рауш Тпрагк 815Совета Минпстрооткрытийкая наб., д. 4/5