Диодный функциональный преобразова-тель

"г ч ".щО П ИС."А,Н,И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ794640 Своз Советских Соииаиистических Ресоублик(61) Дополнительное к авт. свил-ву - (22) Заявлено 05.02,79 (21) 2720649/18-24с присоединением заявки ЛЪ (23) Приоритет -(43) Опубликовано 07,01.81, Бюллетень Ле 1 (45) Дата опубликования описания 13.03.81(51) Ч Кзб 06 6 7/26 Госудаостоеимый комитет СССР оо девам изобеетеиий и откоытий(71) Заявитель Львовский ордена Ленина политехнический институт(54) ДИОДНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОбРАЗОВАТЕЛ ЬИзобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.Известен диодный функциональный преобразователь (Ц с кусочно-линейной аппроксимацией функций, содержащий операционный усилитель с диодно-резисторными элементами, включенными во входную цепь или в цепь обратной связи операционного усилителя. Одни входы диодно-резисторных элементов подключены к источнику опорного напряжения, а другие к источнику входного сигнала или к выходу операционного усилителя, Недостатком такого преобразователя является громоздкость, так как для воспроизведения каждого участка аппроксимации требуется отдельный диодно-резисторный элемент.Наиболее близким техническим решением к изобретению является диодный функциональный преобразователь 21, содержащий операционный усилитель, выход которого является выходом преобразователя, токозадающий резистор, включенный между шиной отрицательного опорного напряжения и входом операционного усилителя, а диодно-резисторных элементов, каждый из которых содержит рабочий диод, подключенный катодом ко входу операционного усилителя, ограничивающий диод которого подключен к шине нулевого потенциала, а катод - к аноду рабочего диода, резисторобратной связи, резистор смещения. Диодно-резисторные элементы со второго по г.йсодержат входной резистор, резистор обратной связи и резистор смещения диоднорезисторпых элементов, подключенный одним выводом к аноду рабочего диода. Другие выводы резистора обратной связи и резистора смещения подключены соответст 1 О венно к выходу операционного усилителя ик шине отрицательного опорного напряжения. Свободные выводы входных резисторов объединены и являются входом преобразователя.1 ч Недостатком такого преобразователя является низкая точность из-за ограниченногочисла участков кусочно-линейной аппроксимации воспроизводимых функций.Целью изобретения является повышение;от точности аппроксимации воспроизводимыхфункций,Поставленная цель достигается тем,что диодный функциональный преобразователь, содержащий операционный усилитель,выход которого является выходом преобразователя, токозадающий резистор, включенный между шиной отрицательного опорногонапряжения и входом операционного усилителя, и диодно-резисторных элементов, кажЗ 0 дый из которых содержит рабочий диод,3подключенный катодом ко входу операционного усилителя, ограничивающий диод, анод которого подключен к шине нулевого потенциала, а катод - к аноду рабочего диода, резистор обратной связи, резистор смещения, диодно-резисторные элементы со второго по и-й содерхат входной резистор, резистор ооратной связи и резистор смещения диодно-резисторцых элементов, подключенных одним выводом к аноду рабочего диода, другие выводы резистора обратной связи и резистора смещения подключены соответственно к выходу операционного усилителя и к шине отрицательного опорного напряжения, свободные выводы входных резисторов объединены и являются входом преобразователя, содержит К дополнительных диодов, а в каждом диодцо-резнсторном элементе - К групп из дополнительного входного резистора, дополнительного резистора смещения и масштабного резистора, первые выводы которых объединены, а свободные выводы подключены соответственно к катоду соответствующего но номеру дополнительного диода, к шине положительного опорного напряжения и к аноду рабочего диода. Аноды дополнительных диодов соединены со входом преобразователя.На чертеже приведена схема диодцого функционального преобразователя.Преобразователь содержит операционный усилитель 1, токозадающий резистор 2. а диодно-резисторных элементов 3 - 3. каждый из которых выполнен на рабочем диоде 4 ограничивающем диоде 5;, резисторе обратной связи 6;, входном резисторе 7 резисторе смещения 8;, К, дополнительных входных резисторах 9 - 9 К масдтабцых резисторах 10;, - 10 д, К дополицтсльиых резисторах смещеиия 11 и - 11:, ц К дополнительных диодов 12, - 12Преобразователь работает следующим образом.При нулевом входном сигнале У, открыт диодцо-резисторный элемент 31, а остальные заперты. Отрицательное выходное напряжеиие скомпенсировано отрицательным напряжением, подаваемым на вход усилителя 1 чсрсз резистор 2, Отиошсниесопротивлений рсзисторов1 О, 1 О11 и 112олвыбраны одинаковыми, поэтому токи11 через резисторы 9 н - 9 , равны нулю. В каждом диодно.резисторном элементе 3, - Зопорное напряжение +Е , подается через последовательные соединения резисторов 111, - 11, С возрастанием ходного сигнала так же, как и в прототипе происходит двукратное переключение диод. но-резисторных элементов и крутизна выходного сигнала возрастает. По мере даль 4цейиего нарастания входного сигнала отпирается диод 12 и источник входногосигнала подключается к резисторам 91, -9 ,. Это эквивалентно подключению в ди 5 одно-резисторцых элементах 3 - Здополнительных проводимостей к источникувходного сигнала и к шине отрицательногоопорного напряжения,Благодаря этому диодно-резисториые10 элементы 3 - 3 с возрастанием входногонапряжения двукратно переключаются ещераз. Аналогично устройство функционируетпри включении диодов 122 в .Преимущество предлагаемого преобра 1 зователя по сравнению с прототипом состоит в повышении точности аппроксимации воспроизводимых функций, поскольку впрототипе число узлов аппроксимации прип диодно-резисторных элементах равно 2 п,ро а в предложенном преобразователе2 п (К+ 1), где К - число дополнительных диодов. Увеличение числа узлов аппроксимации позволяет уменьшить дчицуинтервала аппроксимации и повысить точность работы.Формула изобрстсиияДиодцый функциональный преобразователь содержащий операционный усилитель,выход которого является выходом иреобраО зователя, токозадающий резистор, включенный между шиной отрицательного, опорного напряжения и входом операционногоусилителя, и диодно-резисторцых элсментов, каждый из которых содержит рабочийЗ 5 диод, подключенный катодом ко входу операционного усилителя, ограничивающийдиод, анод которого подключен к шиненулевого потенциала, а катод - к анодурабочего диода, резистор обратной связи,резистор смещения, диодцо-резистор цыеэлементы со второго по и-й содержат входной резистор, резистор обратной связи ирезистор смещения дцодцо-резистор цых45элементов, подключенных одним выводомк аноду рабочего диода, другие выводырезистора обратной связи и резистора смещения подключены соответственно к выходу операционного усилителя и шине отрицательного опорного напряжения, свободные выводы входных резисторов объединены н являются входом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы, он содержит К дополнительных диодов, а в каждом диодно-рези 55сторном элементе - К групп цз дополнительного входного резистора, дополнительного резистора смещения ц масштабногорезистора, первые выводы которых объсдц.цены, а свободные выводы подключены со.боОтветственно к катоду соответствующегопо номеру дополиительиого диода, к шинеполо(1 Тсчь 1 ОГО опорного иапряя(сцця и каноду рабочего диода, аноды дополнительных диодов соединены со входом преобра 55 зователя.794640 Составитель Н. Балабо Техред А. Камыщников Редактор Л. Утехина Корректоры А Галаховаи Л, Орлова Изд.138 Тираж 749О Поиск Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 аказ Подписи Загорская типография Упрполиграфиз 1 особлисколком 5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Коган Б, Я. Электронные моделиру.о 1 цие устройства и их применение для иследования систем автоматического регули 6рования. М Физматгиз, 1963, с. 144 -150.2. Авторское свидетельство СССР268754 кл, б 06 Сг 7/26, 1970 (прото 5 тип).