Функциональный преобразователь

Союз Советских Социалистических УесвубаикОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ии 855677(51) М осударствеииый СССР по дедам изобр и открытиите етенийй Опубликовано 150881, Бюллетен 3)У(7) Заявитель 4) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 20тИзобретение относится к аналоговой вычислительной технике.Известен Функциональный преобразователь, содержащий операционный усилитель, инвертор тока, Ми диодных ограничителей на операционных усилителях, масштабные резисторы, который осуществляет кусочно-линейнуюаппроксимацию функций 13Недостаток преобразователя - сложность структурыфНаиболее близким по технической сущности является Функциональный преобразователь, содержащий группу из и транзисторов, коллекторы кото рых объединены и являются первым выходом преобразователя, и резисторов, каждый из которых соединен с эмиттером соответствующего транзистора группы транзисторов, и источников опорного напряжения, соединенных с базами соо ветствующих тразисторов группы транзисторов, свободные выводы резисторов объединены и являются выходом преобразователя. Этот преобразователь25 осуществляет кусочно-линейную аппроксимацию функций, причем напряжения на базах транзисторов определяют точки излома, а эмиттерные резисторы- наклон функции в точках излома. Обра зование излома передаточной характеристики происходит иэ-за выключения одного из транзисторов при примерном равенстве входного напряжения преобразователя напряжению опорного источника (разница равна падению напряжения на эмиттерном переходе транзистора). При дальнейшем увеличении входного напряжения происходит поочередное выключение транзисторов, которые, по существу, включены параллельно друг другу и работают в схеме с общей базой 23.Недостатками этого преобразователя являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные воспроизведением Функций только водном квадранте, а также сложность структуры, связанная с применением источников опорного напряжения.Цель изобретения - расширение Функ циональных возможностей и упрощение структуры преобразователя.Это достигается тем, что ФунКцио.нальный преобразователь, содержащий группу из и транзисторов, коллекторы которых объединены и являются первым выходом преобразователя, и резисторов каждый из которых соединен с эмиттером соответствующего транзистора группы транзисторов, дополнительно содержит дополнительную группу из а транзисторов, источник тока, и а дополнительных резисторов, каждый иэ которых соединен с эмиттером соответствующего транзистора дополнительной группы транзисторов, свободные выводы и-го основного и а-го дополнительного резисторов соединены с первым выводом3источника тока, второй вывод которого соединен с шиной питающего напряжения, свободный вывод каждого из основных резисторов, кроме и-го, соединен с эмиттером следующего по номеру транзистора основной группы транзисторов, свободный вывод каждого из дополнительных резисторов, кроме 15 щ-го, соединен с эмиттером следующего по номеру транзистора дополнительной группы транзисторов, эмиттер каждого из транзисторов основной и дополнительной групп транзисторов соединен с базой следую.щего по номеру транзистора этой же группы транзисторов, базы первых транзисторов основной и дополнительной групп транзисторов являются, 25 соответственно, первым и вторым входами преобразователя, коллекторы транзисторов дополнительной группы транзисторов объединены и являются вторым выходом преобразователя.На Фиг, 1 приведена схема преобра- З зователя; на фиг. 2 - его выходная характеристика.Преобразователь содержит основную группу 1 иэ и транзисторов 1,3 дополнительную группу 2 из а транзис-,з 5 торов 2 2 и основных 3 зи и а дополни ельных 44, . 4 щ резисторов, источник тока 5.Преобразователь работает следующим образом. 4 ОПри заземленном входе,.например втором, на первый вход подается входное напряжение О ,. Если это напряжение положительно то от источника тока 5 в резистор 3 ответвляется больший ток, чем в резистор 4. Это положительное приращение тока в группе 1 транзисторов передается на первый выход, в основном транзистором 1, поскольку общий ток в остальных тран О зисторах 1,1определяется номиналом резистора 3и напряжением на эмиттерном переходе транзистора 1 П, а это напряжение слабо зависит от величинц эмиттерного тока транзистора 1 . По этой же причине отрицательное приращение тока в группе 2 транзисторов передается на второй выход, в основном транзистором 2 п 1 . При определенном положительном напряжении ток через транзистор 2 резко уменьша- щ ется, т.е, транзистор 2 и 1 выключается и при дальнейшем увеличении входного напряжения не оказывает влияния на процессы, происходящие в преобразователе. В результате выключения транзистора 2 на передаточной характеристике генератора появляется первая точна излома а (Фиг. 2), иэмейяющая наклон выходной Функции, откладываемой на оси К. При дальнейшем увеличении входного напряжения О 8аналогичным образом происходит выключение всех остальных транзисторов дополнительной группы 2, кончая транзистором 2 . Каждое такое выключение приводит к появлению новой точки излома на передаточной характеристике генератора (точки Б , Ь , 2 фиг.2) чем обеспечивается кусочно-линейная аппроксимация требуемой Функции. При воздействии на первый вход отрицательного напряжения О, происходит поочередное отключеййе транзисторов 1 П, 1 1 в группе 1 транзисторов, что обеспечивает кусочно-линейную аппроксимацию требуемой функции в отрицательной области входных сигналов (Фиг. 2). Входные транзисторы 1 и 2 работают практически при неизменном токе в схеме с общим эмиттером, что обеспечивает высокое и слабоменяющееся от входного напряжения входное сопротивление преобразователя. Точки излома передаточной характеристики преобразователя определяются номиналами эмиттерных резисторов 3, Зп и 4,.4 напряжениями на эмиттерных переходах транзисторов 1,.., 1 и 2 2 , а также величиной тока источника тока 5, что исключает необходимость использования внешних источников опорного напряжения.Возможность воспроизведения функций в двух квадрантах существенно расширяет класс функций, воспроизводимых предложенным преобразователем по сравнению с известным а исключение внешних источников опорного напряжения упрощает его структуру. Кроме того, реализация предложенного преобразователя по дифференциальной структуре позволяет повысить его входное сопротивление, упрощает его согласование с операционными усилителями и уменьшает чувствительность к изменению напряжения источника питания.Формула изобретенияФункциональный преобразователь, содержащий группу иэ и транзисторов, коллекторы которых объединены и являются первым выходам, преобразователя, и резисторов, каждый иэ которых соединен с эмиттером соответствующего транзистора группы транзисторов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения класса воспроизводимых Функций и упрощения структуры, он содержит дополнительную группу из а транзисторов, источник тока и а дополнительных резис855677 дых 1 Фиг.г Составитель Н. Балабошкоестерова Техред А. Савка Коррект Синицкая актор Тираж 745 Государстве елам изобре сква, Ж, акаэ 6916/70ВН Подписнного комитета СССРений и открытийРаушская наб.,П д. 4/5 113035, Мо илиал ППП "Патент",г, Ужгород, ул. Проектная торов, каждый иэ которых соединен с эмиттером соответствующего транзистора дополнительной группы транзисторов, свободные выводы и-го основ - ного и в-го дополнительного резисторов соединены с первым выводом источникатока, второй вывод которого сое 5 динен с шиной питающего напряжения, свободный вывод каждого иэ основных резисторов, кроме л-го, соединен с эмиттером следующего по номеру транзистора основной группы транзисторов, свободный вывод каждого из дополнительных резисторов, кроме в-го,соединен с эмиттером следующего по номеру транзистора дополнительной группы транзисторов, эмиттер каждого из транзисторов основной и дополнительной групп транзисторов соединен с бакяследующего по номеру транзистораэтой же группы транзисторов, базы первых транзисторов основной н дополнительной групп транзисторов являются,соответствелно, первым и вторым входами преобразователя, коллекторы транзисторов дополнительной группы транзисторов объединены и являются вторымвыходом преобразователя. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Справочник по нелинейным схемам, Под ред. Д.Шейнголда, М., "Мир", 1977, с. 62, фиг. 2.1.16.2. Патент Великобритании 9 1315113, кл. С 4 6, опублик. 1973,