Функциональный преобразователь

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ1763926 Ж(61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 13.10.78 (21) 2674663/18-24 с присоединением заявки Но(23) ПриоритетОпубликовано 150980, Бюллетень М 34Дата опубликования описания 17,09,80 т(З6 06 Ю 3/00Я 06 Я 7/26 Государственный комитет СССР ио дедам изобретений и открытий(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Йэобретение относится к вычислительной технике.В системах автоматического управления, вычислительной технике, телемеханических системах, а также в измерительных информационных системах,находят широкое применение Функциональные преобразователи (ФП).Известен Функциональный преобразователь 1 , реализованный на полупроводниковых диодах и стабилитронах и обладающий широкой полосойпропускания,Недостатком такого преобразователя является существенное влияние, 15иа точность работы начальных нелинейных участков характеристик диодов, а также большая зависимостьих характеристик от температуры.20наиболее близким техническим решением является. устройство для воспроизведения Функций 2 , содержащее аналого-циФровой преобразовательцифроаналоговые преобраэойатели, 25сумматоры, инвертор, блок управления,счетчик и блок анализа приращений.На точность работы последнего сущест венное влияние оказывает точностьпреобразователя аналог-код. Целью изобретения является повышение точности работы преобразователя. Для достижения поставленной цели функциональный преобразователь, содержащий входные масштабные резисторы и аналого-цифровой преобразователь выход которого соединен непосредственно со входом линейного цифроаналогового преобразователя и через нелинейный цифроаналоговый преобразователь - с выходом Функционального преобразователя, выход линейного цифроаналогового преобразователя соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом интегратора, содержит дополнительный сумматор и задающий потенциометр, включенный между шиной опорного напряжения и шиной нулевого потенциала, средний вывод задающего потенциометра соединен непосредственно с третьим входом сумматора и через первый входной масштабный резистор с первым вхо- дом дополнительного сумматора, второй вход которого через второй входной масштабный резистор соединен со входом Функционального преобразователя, вход интегратора через третийвходной масштабный резистор соединен с выходом дополнительного сумматора и входом аналого-циФрового преобразователя, выход интегратора через четвертый входной масштабный резистор соединен с третьим, входом дополнительного сумматора, к четвертому входу которого через пятый входной масштабный резистор подключен выход сумматора.На фиг. 1 приведен перный вариант, а на фиг. 2 - второй вариант схемы функционального преобразователя,Функциональный преобразователь содержит аналого-цифровой преобразователь 1, линейный цифроаналоговый преобразователь 2, нелинейный цифроаналоговый преобразователь 3, интегратор 4, сумматор 5, дополнительный сумматор 6, задающий потенциометр 7, входные масштабные резисторы 8-12, масштабный резистор обратной связи 13. В состав аналогоцифрового преобразователя 1 входят нуль-орган 14, генератор импульсов 15, ключи 16, 17 и реверсивный счетчик 18. Шина опорного напряжения обозначена цифрой 19.Отличием второго варианта схемы преобразователя (фиг. 2) от первого (Фиг. 1) является соединение выхода сумматора 5 через входной масштабный резистор 12 со входом интегратора 4 вместо входа дополнительного сумматора б.Функциональный преобразователь работает следующим образом.Динамическая стабилизация рабочей точки Функционального преобразователя обеспечивается выходным сигналом интегратора 4 на основе сигнала ошибки, снимаемого с выхода дополнительного сумматора б.Корректирующий сигнал ошибки сумматора 5, получаемый путем сравнения аналогового выходного и преобразованного в аналоговую форму дискретного сигналов, вводится в дополнительный сумматор, исключая тем самым погрешности (сбои) аналого-цифрового преобразователя 1.Аналоговый выходной сигнал, про" порциональный входному, Формируется на основе выходного сигнала интегратора 4 и сигнала, снимаемого с задаю" щего потенциометра 7Положение рабочей точКи преобразователя устанавливается посредством выбора напряжения потенциометром 7,Набор требуемой Функции осуществляется посредством нелинейного цифроаналогового преобразователя 3, выходное напряжение которого соответствует значению воспроизводимой функции.При отсутствии входного сигнала в установившемся режиме выходной сигнал интегратора 4 периодически изменяется относительно выбранного зна 5 О Формула изобретения Функциональный преобразонателЬ, содержащий входные масштабные резисторы и аналого-циФровой преобразователь, выход которого соединен непосредственно со входом линейного цифроаналогового преобразователя и через нелинейный цифроаналоговый преобразователь - с выходом Функционального преобразователя, выход линейного цифроаналогового пре" обраэователя соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом интегратора, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, он содержит дополнительный сумматор и чения рабочей точки, Сигнал ошибки с выхода дополнительного сумматора б также изменяется относительно нулевого уровня. Следовательно, длительности положительных и отрицательных управляющих импульсон, Формируемых нуль-органом 14, равны. Поэтому, время открытого состояния ключей 16 и 17, одинаково, и с выходареверсивного счетчика 18 снимаетсякодовая последовательность, соответствующая нулевому уровню, а следовательно, сигнал с выхода линейногоцифроаналогового преобразователя 2также равен нулю. Так как алгебраическая сумма сигналов, снимаемых сзадающего потенциометра 7 и выходаинтегратора 4 равна нулю, то выходной сигнал сумматора 5 также равеннулю. При наличии сбоя в аналогоциФровом преобразователе 1 с выхода 20 сумматора 5 снимается корректирую"щий сигнал, пропорциональный сигналу сбоя аналого-циФрового преобразователя, что приводит к наличиюсигнала ошибки на выходе сумматора 6.75 Преобразователь отрабатывает сигналошибки таким Образом, чтобы в установившемся режиме средние значениявыходных сигналов сумматора 5 и дополнительного сумматора б были равны нулю. Аналогично ошибка исключается и при наличии входного сигнала.На вход нелинейного цифроаналогового преобразователя 3 поступаеткодовая комбинация, соотнетстнующаявходному сигналу. При достижении аргументом значений абсцисс участковаппроксимации воспроизводимой функции, посредством нелинейного цифро"аналогоного преобразователя 3 фор мируется напряжение, соответствующее значениям ее ординат.Полезность изобретения заключается н повышении точности за счет исключения погрешности аналого-цифро" 45 ваго преобразования и уменьшения зоны нечувствительности.763926 30 иг.7 Тираж 751 Подписно Заказ 6285 НИИ лиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул.Проектная задающий потенциометр, включенный между шиной опорного напряжения и шиной нулевого потенциала, средний вывод задаюшего потенциометра соединен непосредственно с третьим входом сумматора и через первый входной масштабный резистор с первым входом дополнительного сумматора, второй вход которого через второй входной масштабный резистор соединен со вхо" дом функционального преобразователя, вход интегратора через третий входной масштабный резистор соединен с выходом дополнительного сумматора и входом аналого-цифрового преобраэова 1 Я теля, выход интегратора через четвертый входной масштабный резистор соединен с третьим входом дополни" .тельного сумматора к четвертому входу которого через пятый входной масштабный резистор подключен выход суМ матора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 314213, кл. Я 06 Я 726, 1971.2. Авторское свидетельство СССР У 537356, кл, Я 067/26, 1976 (прототип).