Импульсный функциональный преобразователь

(,64 О 32 Союз Саеетских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30.12,78(5) М. )х,.-С ОГ) С 72 Г осудорстоеннои комн ет по денио изобретений и открытий(72) Авторы изобретения А, В. Богословский, О, А, Олянишин и В. И. БогданКиевский институт автоматики им, ХХЪ съезда КПСС(54) ИМПУЛЬСНЪЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВА 1 ЕЛЬИзобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и можетбыть использовано при моделировании нелинейных систем, а также в систсмах автоматического рсгулирования,Извсстсн функциональный преобразователь, содержащий блок преобразованиявходного напряжения во временной интервал и множительно-суммирующий блок 1.Недостатком известного является пониженное быстродействие, обусловленное использованием сглаживающих фильтров прппреобразовании одного из входных сигналовво временной интервал.Известен также преобразователь, содержащий генератор импульсов, элементы И,ключи, резисторы, усилитель с,усредняющей обратной связью и многоканальныйраспределитель импульсов, выполненный насчетчике и дешифраторе 2. 20Недостатком известного является сложность регулировки выходного сигнала в узлах интерполяции, в частности, при необходимости изменить выходной сигнал в 1-омузле, не изменяя его в остальных узлах, требустся производить регулировку всех резисторов, начиная с 1 - 1,Наиболее близким техническим решениемк пзоорсспи 0 являстс 51 импульспьй 11 ункцпональпый прсобпазователь,од.ркаци 3генератор импульсов, соединенный вь 1 ходом с входом многоканального распределителя импульсов, подключенного выходом к входу генератора пилообразного напряжения, выход которого через первый масштабный резистор соединен с входом нуль-органа, подключенным также через второй масштабный резистор к первому входу импульсного функционального преобразователя, причем второй вход прсобразователя через ряд параллельных цепей, каждая пз которых состоит пз последовательно соединенных регулируемого резистора и ключа, подключен ко входу выходного усилителя с усредненной обратной связью 3.Недостатком известного является сложность регулировки выходного сигнала в узлах интерполяции.Целью изобретения является упрощение настройки преобразователя.Для этого в импульсный функциональный преобразователь дополнительно введены группа элементов И, триггер и последовательно соединенныс источник опорного напряжения, третий масштабный резистор и ключ, выход которого подключен к входу нуль-органа, а управляющий вход соединен с выходом триггера, подключенного входом к выхо;1 у пуль-органа, п с первимп ход;мп . м пгн 11 руины, и дппснпых нт 145 50 55 60 65 Рыми в"Одами с выходами многоканального распределителя импульсов и подклОченнх выходами к управляющим входам ключей ряда параллельных ключей.Это позволяет обеспечить независимую регулировку выходных сигналов в узлах интерполяции. Регулировка резистора, определя 1 ощсго величину выходного сг 1 ала в -Ом ухс, нл 11 я ет 1 я п Ол Ожеч 1 с О око двух смежных участков ( - 1, 1) и (1, +1), При настройке характеристики преобразователя вь 1 ходной сигнал в каждом 113 узлов регули- РУСТСЯ НСЗа 1 ШСНМО, Я МЕКДУ СОГСДНИМИ УЗ. л 1 ми Обссп 11 Ба ется л и не 1 пя я и н 1 С 1) поляция.На чертекс изображено предлагаемое устройство, блок-схема.Устройство содержит генератор импульсов 1, выход которого подключен к входу многоканального распределителя импульсов 2. Количество выходов распределителя 2 равно числу узлов интерполяции и. К одному из выходов распределителя 2 подключен генератор пилообразного напрякения 3, на выходе которого формируется линейно-нарастающее напряжение .р в течение и периодов генератора 1, а затем происходит возврат в исходное состояние. Выход генератора 3 через первый масштабный резистор 4 подключен к входу нуль-органа 5, Вход нуль-органа 5 также соединен через второй масштабный резистор 6 с первым входом преобразователя с и через третий резистор 7 и дополнительный ключ 8 со входом опорного напряжения (. Выход нуль- органа 5 через триггер 9 подключен к управляющему входу ключа 8 и первым входом группы из и элементов И 10. Вторые входы элементов И соединены с соответствующими выходами распределителя 2. Выходы элементов И группы подключены к управляющим входам ключей 11, включенных в ряд параллельных цепей, с помощью которых осуществляется подключение второго входа преобразователя (на который подается напряжение У,) через соответствующий регулируемый резистор 12 этих цепей к входу выходного усилителя с усредпяющей обратной связью 13.С помощью элементов 4 - 13 формируется выходное напряженисУ =У, (У,),где 1(У 1) - кусочно-линейная функция от напряжения на первом входе преобразователя,Работа импульсного функционального преобразователя происходит следующим образом,В начале рабочего цикла, когда напрякение на выходе генератора пилообразного напряжения 3 равно нулю, нуль-орган 5 и триггер 9 находятся в полокении, при котором зсс элсмснты И 10 Оказь 1 ва 10 тся закры ты и а цепи " езисто ов, и 12 Отключен ными ключами 8 и 11.После того как напряжение на выходе генератора 3 станет равным по абсолютному значению входному напряжению с 1, срабатывает нуль-орган 5 Это произойдет в момент, отстояпий от начала никла на время г=У,р гпахгде т - интервал между пмпульсямп, вьдаваемыми генератором 1; ср, - максимальная величина развертывающего напряксня. Время ( мокпо представить кяк сумму целого числа я интервалов т и поко. торого времени р=О т, где 0(0(1., =(а+ .1). После срабатывания нуль-органа 5 перекночается триггер 9, и на его выходе появляется сигнал, поступающий на первые входы группы элементов И 10 и управляющий вход ключа 8, Под действием сигнала с триггера 9 и сигнала, поступающего с многоканального распределителя 2, переключится один из элементов И 10, номер которого равен числу а, Переключение этого элемента приводит к включению соответствующего ключа 11. В результате на вход усилителя с усредняюшей обратной связью 13 будет подан токс,=Уг д,где д, - всличина регулируемой проводимости в цепи, имеющей номер я из ряда параллельных цспей, в которые включены рсзисторы 12.Также под действием сигнала с выхода триггера 9 происходит замыкание ключа 8 и на вход нуль-органа 5 подается дополнительное опорное напряжение Ь смсщающее точку срабатывания нуль-органа 5 па величину 11 оявлсппс смсщяющсго с 11 гпяля привод 1 п к возврату нуль-органа 5 н псходнос по 1 ожснис. Однако триггер 9 остается во вк,поченном положении, так кяк оп переключается передним фронтом импульса на выходе нуль-органа 5 и ток 1, продолжает поступать па вход усилителя 13.В момент времениг - (г 1+ 1)произойдет очередное переключение многоканального распределителя 2, ключ, соответствующий числу а, отключится, ключ, соответствующий числу (и+1), включится и на вход операционного усилителя с усрсдняющей обратной связью 13 будет подан ток1,=У, д 1,где д, 1 - величина рсгулнрусмой проводимости в цепи, имеющей номер (и+1).Редактор Ю. Челюканов Заказ 2219/15 Изд. Ъ"е 781 Тираж 799 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изойретеиий и открытий 113035, Москва )К, Раушская паб., д. 4/5Типогра)и)я, ир. Сапунова, 2 5тт10 К 1 С ГДЕТ ПОСТПать На ВХСд Зеилителя 13 до повторного перекл)очения триггера 9, которое произойдет в момент времени 1, при повторном срабатывании нуль-органа 5Г 1 ослс переключения триггера 9 ток на входе ус)лителя 13 снизится до нуля и сохранится таким до следующего цикла. Таким образом, за одни пи)сл работы мно)канальноо расп 1)с,)1" )я будет подан заряд О1=) - . 1, (г, - г,) + )сг - Г ) Напряасспис иа выходе операционного усилителя с усредняющей обратной связью Увых ПроиорЦИОНаЛЬНО ЗаРЯДУ О С КОЭффнциентом пропорциональности 1(:П,= К У, т д(1 - 6) + дь) й.При изснении О от 0 до 1 Ув)к изменяется линейно от КУ,т)одо КУ,тд.Выбирая величины д, пропорциональными заданным ординатам функции (У) в узлах интерполяции, можно обеспечить моделирование кусочно-линейной функции с равномерным расположением узлов интерполяции по оси абсцисс и независимой регулировкой ординат в узлах. Импульсный функциональный преобразователь, содержащий генератор импульсов, соединенный выходом с входом многоканального распределителя импульсов, подКЛЮЧЕННОГ ВЬкДОМ К ВлОДУ ГЕНЕРаТСРаиГ)оосбрзного напряжения, выход которогочс з иервыи .,асштабный резистор соединен с входом нуль-органа, подключенным5 также через второй масштабный резистори первому входу импульсного функциональи) о Г)1)01)1)3)Гт л 51, прчех Вс)1)о) ВхдП 1) Собр,ЗОВ)1 Сс)15 1.р СЗ ряд 111) 1)1, )СГ ЬНЬ 1 Хцспсй, каждая из которых состоит из послс 10 довательио соединенных регулируемого резистора и ключа, подключен к входу вы. ОДПОГО С 1), 1 СЛ)51 С СРСДПЯ)01 ИИ 1)а Гной связь)о, о т,111 1; о щ и 1 с я те1,,целью упрощения и;)сройси прсобр)зо 10 с 15 ля, в прсобразоватсль дополиитсл 1 ш;сдсн) Грпи; -)Г) а 1 сиОв 11, тиг)с 1)0 с,1 с.о.ватсгь 1 о сосдиисии:е источш;к опорногонапряжения, третий масштабный резистори ключ, выход которого подключен ко вхо 20 дт и,ль-органа, и управляющий вход сос:)внсн с выходом триггера, подключенного вхо.дом и выходу иул-органа, и с первыми входами элем)Ов 11 группы, сосдш)енныхвторыми входами с выходами )многокааль 25 ного распределителя импульсов и подклоченных выходамп и управляющим входамключей ряда параллельных цепей.11 сточники информациипринятыс во внимание при экспертизе30 1, В. Б. Смолов Аналоговые вычислптсльныс машины, )1., Высшая школа, 1972,с, 301 - 303, рис. У 1 - 71,2. Г. В. Пухов Справочник по аналоговои вычислительной технике, 1 хиев, Техни 35 ка, 1975, с. 195, рис. 3.46.3. Патент СШЛ М 3689. 754, кл. 235 -197, опубл. 1972.