Диодный функциональный преобразователь

(51)М. Кл. С 06 С 7/26 с присоедииеиием заявки РЙ Ркуларстваеьй квинтет СССР в алан каабратаккв и еткрытк 1(53) УДК 681.335 (088.8) Дата опубликования описания 17.03.80(72) Автор изобретения Р. А, Ткаченко Львовский ордена Ленина политехнический институт(54) ДИОДНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.Известен диодный функциональный преобразователь Й), содержаший операционный усилитель с резистором в цепи обратной связи, источник опорного напряжения и двухвходовые диодно-резисторные элементы, подключенные выходами ко входу операционного усилителя, а входами к источнику опорного напряжения и к источнику входного сигнала.Недостатком такого преобразователя является сложность, обусловленная необходимостью использования большого количества диодно-резисторных элементОв, соответствуюшего количеству участков аппроксимации воспроизводимой функции.Наиболее близким техническим решением является диодный функциональный преобразователь 23, содержащий источник опорного напряжения, операционный усилитель, выход которого соединен с выводом резисторов обратной связи и является выходом функционального преобразователя, т 1 диодно-резисторных элементов, каждый из которых состоит из трех резисторов и диода, соединенного анодом с выводами резисторов, катоды 5диодов соединены и через входной резистор подключены ко входу операционного усилителя, свободные выводы первого, второго и третьего резисторов каждого из диодно-резисторных элемен,тов соединены соответственно с выходом источника опорного напряжения, с шиной нулевого потенциала и с выходом операционного усилителя, свободный вывод резистора обратной связи соединен с катодами диодов диодно-резисторных элементов, входной масштабный резистор, первый вывод которого соединен со входом операционного усилителя, а второй вывод является входом преобразователя.Количество участков аппроксимации такого преобразователя равно 2 т - 1, что позволяет упростить его структуру. 721834 при неизменной точности. Его недостатком является зависимость порогов сра.батывания диодно-резисторных элементов от величины выходного напряжения усилителя, что приводит к сужению его функциональных возможностей.0 елью изобретения является расширение класса функций, воспроизводимых преобразователем эа счет устранения зависимости. порогов срабатывания диодно-реэисторных элементов от величинь 1 выходного напряжения.Это достигается тем, что в диодном функциональном преобразователе, содержащем источник опорного напряжения., операционный усилитель, выход которого соединен с выводом резистора обратной связи и является выходом функционального преобразователя, и диодно-резисторных элементов, каждый из которых состоит из трех резисторов и диода, соединенного анодом с выводами резисторов,катоды диодов соединсцы и через входной резистор подключены ко входу операционного усилителя, свободные выводы первого и второго резисторов каждого иэ диодн(-резисторных элементов соединены соответственного с выходом источника опорного напряжения и с шиной нулевого потенциала, свободный вывод резистора обратной связи соединен со входом операционного усилителя, а свободные выводы третьих резисторов каждого из диодцо-реэисторных элементов соединены и являются входом функционального преобразователя.Блок-схема предлагаемого диоцного функционального преобразователя приведена на чертеже,Диодный функциональный преобразователь содержит операционный усилитель 1, входной резистор 2, И диодцо-резисторных элементов 3 - 3, реализованпФ ных ца первом, втором и третьем резисторах 4 - 4 5- 5 п и 6- бп, и диодах 7, - 78 резистор Обратной связи 8, источник опорного напряжения 9.Преобразователь работает следующим образом.Г 1 ри нулевом входном напряжении ОВ,-О выходное напряжение преобразователя равно нулю. При увеличении входного напряжения диодцо-резисторцые элементы 3- 3поочередно срабатывают и ца выходе операционного усилителя 1 формируется напряжение с возрастающей по абсолютной величине к"утизцой, Напряжение на катодах диодов 7 - 7 1 4прямо пропорционально току, протекающему через входной резистор 2.Рассмотрим работу первого диоднореэисторного элемента 31 преобразователя после его включения.При соответствующем выборе параметров диодцо-резисторных элементов3 - 3 г,включение второго диодно-резисторного элемента 3 приведет к то 10 му, что напряжение на катоде диода 7будет возрастать в зависимости от входного напряжения Овк быстрее, чем наего аноде. Поэтому при некотором значении входного напряжения произойдетвыключение первого диодно-резисторногоэлемента З . Также работают и другиедиодцо-резисторные элементы 3 - 3преобразователя. При этом каждый изних участвует в воспроизведении двух20 участков аппроксимации также как и впрототипе,Преимущество предлагаемого преобразователя по сравнению с прототипомсостоит в следующем. Разделение входа25 . преобразователя с выходом операционногбусилителя дает возможность производитьрасчет нелинейной части схемы, состоящей из диодцо-резисторцых элементов,используя при этом подключение ко вхоЗй цу операционного усилителя дополцительных источников смещении, Это расширяеткласс фуцкций, воспроизводимых преобразователем м.Ко входу операционного усилителя мо 35 гут подключаться также несколько нелинейных схем. Последнее особенно важно при построении множительных устройствс кусочной аппроксимацией. При этомэкономия Оборудования за счет двухкрат 40 ного использования диодно-резисторцыхэлементов не приводит к увеличению необходимого числя операционных усилителей, как это имеет место в прототипе. 45 Формула изобретения Диодцый функциональный преобразователь, содержащий источник опорного напряжения, операционный усилитель, выход которого соединен с выводом резистора обратной связи и является выходом функционального преобразователя, И циодцорезисторных элементов, каждый из которых состоит из трех резисторов и диода, соединенного анодом с выводами резисторов, катоды диодов объединены и через входной резистор подключены коСоставитель Н. БалабошкоРедактор Н. Каменская Техред О,Легеэа Корректор М. Ш 0 Тираж 751ЦНИИПИ Государственнпо делам изобретени3035, Москва, Ж, Р каз 132/4 Подписное го комитета ССС и открытий шская наб., д, 4город ул Проектная ППП Патент 5 7218 входу операционного усилителя, свободные выводы первого и второго резисторов каждого иэ диодно-резисторных элементов соединены соответственно с выходом источника опорного напряжения и с шиной нулевого потенциала, о т л ичающи йся тем, что, сцельюрасширения класса воспроизводимых функций за счет устранения зависимости порогов срабатываниядиодно-реэисторных . 10 элементов от величины выходного напряжения, свободный вывод резистора обратной сязи соединен со входом операционного усилителя, а свободные вывэды третьих резисторов каждого иэ диодно-резисторных элементов объединены иявляются входом функционального преобразователя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе,1. Коган Б. Я. Электронные моделируюшие устройства и их применениедля исследования систем автоматического регулирования, М., "Физматгиз,1963, с, 144-146.2. Авторское свидетельство по заявке2520510/24, кл. С 06 С 7/26,1977.