Функциональный преобразователь

2) Авторизобретения ови Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола- - . 7) Заявнтел Й) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕ преоб ов н разл й и овых разова- осночных ожет вычис 1Изобретение относится к телям электрических сигна .ве кусочной аппроксимации функциональных зависимост быть использовано в анало лительных машинах.Известен функциональны ватель, содержащий операц лители, диодно-резистивны ки Г 1 3. й преобразоионные усие ячей 1 ОНедостатком этого.функциональногопреобразователя является невысокаяточность работы.Наиболее близким к предлагаемомуявляется функциональный преобразователь, содержащий сумматор, первый ивторой интеграторы, релейный элемент,одновибратор, и элементов с зонойнечувствительности 21.Этот функциональный преобразователь характеризуется сложной функ.циональной схемой.Цель изобретения - упрощение функционального преобразователя,Для достижения поставленной цели в функциональный преобразователь, содержащий соединенные последовательно сумматор, первый интегратор, релейный элемент и второй интегратор, первый вход сумматора является входом функционального преобразователя, выходом которого является вход релейного элемента, выход релейного элемента подключен к второму входу сумматора и входу одновибратора, п элементов с зоной нечувствительности, входы которых соединены с выходом второго интегратора, введены й масштабных резисторов, причем выход каждого из и элементов с зоной нечувствительности через соответствующий масштабный резистор соединен с соответствующим входом сумматора, выход одновибратора подключен к входу обнуления второго интегратора.На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого функционального преобразователя.942057 3На схеме обозначены сумматор 1,первый интегратор 2, релейный элемент 3, одновибратор 4, второй интегратор 5, масштабные резисторы 6-1,6-2 б-п, элементы 7-1, 7-2 з7-п, вход 8 и выход 9 функционального преобразователя,функциональный преобразователь работает следующим образом.Сумматор 1, первый интегратор 2 1 ои релейный элемент 3 в совокупностиобразуют автоколебательный каскад счастотно-широтно-импульсной модуляцией. Переключение релейного элемента 3 происходит при амплитуде сигнала на его входе, равной его порогампереключения. Выходной сигнал релейного элемента 3 неизменен по модулюамплитуды и меняется только по знаку. При отсутствии сигнала на входе8 длительности импульсов положительной и отрицательной полярности выходного сигнала релейного элемента 3Гравны, а их среднее значение за период автоколебаний равно нулю.Наличие сигнала на входе 8 приводит к изменению скорости измене-.ния выходного сигнала первого интегратора 2. 8 интервале времени совпа.-,дения знаков сигнала на входе 8 исигнала с выхода релейного элемента 3 скорость изменения выходногосигнала первого интегратора 2 опре. деляется суммой токов входного сигнала и сигнала обратной связи, а в. интервале времени несовпадения знаков этих сигналов скорость изменения выходного сигнала первого интегратора 2 зависит от разности токов,В результате на выходе релейногоэлемента 3 среднее значение сигнала46за период автоколебаний устанавливается пропорционально величине сигна"ла на. входе 8.Требуемая нелинейная зависимостьмежду средним значением сигнала на43выходе 9 и сигналом на входе 8 осуществляется с помощью элементов 7-1,7-2 7-и и масштабных резисторов 6-1,.6-2.6-и. Число этихФункциональных блоков выбирается из 5 фусловия необходимой точности кусочно-линейной аппроксимации требуемойнелинейной функции. Для установкинулевого исходного состояния второгоинтегратора 4, который в момент переключения релейного элемента 3 формирует импульсы малой длительности,достаточной для установления нулевых. 4начальных условий на выходе второго интегратора 5.Под воздействием выходного сигнала релейного элемента 3 происходит линейное изменение, например нарастание сигнала на выходе второго интегратора 5. При значении выходного сигнала второго интегратора 5, равном порогу срабатывания первого элемента 7-1 с зоной нечувствительности, происходит передача выходного сигнала второго интегратора 5 через замкнутый первый элемент 7-1 с зоной нечувствительности и первый масштабный резистор 6-1 на вход сумматора 1. Величина этого переданного сигнала определяется величиной сопротивления первого масштабного резистора 6-1, Поскольку на вход первого интегратора 2 действует сумма сигналов со входа 8 и выхода первого масштабного резистора 6-1, то скорость нарастания выходного сигнала первого интегратора 2 увеличивается. В следующий момент времени, когда под действием выходного сигнала релейного элемента 3 замкнется второй элемент 7-2 с зоной нечувствительности, на вход первого интегратора 2 добавляется сигнал с выхода второго масштабного резистора 6-2 и вновь увеличится скорость нарастания выходного сигнала первого интегратора 2.Таким образом, кусочно-линейнымметодом аппроксимируется нелинейная Функция на выходе первого интегратора 2, которая затем преобразуетсяв изменение длительности импульсовна выходе релейного элемента 3,При изменении знака выходного сигнала релейного элемента.3 с помощью одновибратора 4:происходит разрядустановка в нулевое состояние) второго интегратора 5.Далее процессы периодически повторяются. По сравнению с прототипом предлагаемый функциональный преобразователь характеризуется более простой функциональн 9 й схемой.формула изобретенияФункциональный преобразователь, содержащий соединенные последовательно сумматор, первый интегратор, релейный элемент и второй интегратор, первый вход сумматора является входом Функционального преобразоватео Подпо комитета СССРй и открытийшская наб., д.Юй я, 4 д, ул. Прое П "Патент" , г. Уж лиа 5 942057 6ля, выходом которого является выход соответствующим входом сумматора,релейного элемента, выход релейного выход одновибратора подключен к вхоэлемента подключен к второму входу ду обнуления второго интегратора.;сумматора и входу одновибратора,и элементов с зоной нечувствитель- Источники информации,ности, входы которых соединены с принятые во внимание при экспертизевыходом второго интегратора, о т - 1. Патент Великобритании У 1398297,л и ч, а ю щ и й с я тем, что, с кл. 6 4 О, опублик, 197,целью. упрощения, в него введены П 2. Карпов Р.Г. и др. Преобразоваиасштабных резисторов, причем выход 16 ние и математическая обработка шикаждого из п элементов с зоной не- ротно-импульсных сигналов, И., "ИачувсФвительности через соответствую- шиностроение", 1977, с, 158-160,щий масштабный резистор соединен с рис. 117 (прототип)