Функциональный преобразователь

,СОЮЗ СОВЕТСНИКСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН( 06 5 7/2 ГОСУДА ПО ДЕЛ ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОБРЕТЕ(21) 3402297/18-24 выходами первого коммутатора коцов, (22) 17,02.82 а выходом - с первым входом суммирую- (46) 07.06.83. Бюд. М 21 щего усилителя, подключенного вторым (72) В, Э, Штейнберг и Р, В. Галиев и третьим входами соответственно к вы- (53) 681.335(088.8) ходам второго и третьего ключей, сиг- (56) 1. Авторское свицетедьство СССР . надьные входы которых соецинеиыс выхо- % 467366, кл, О 06 С 7/24 1972. цом первого управляемого целителя нап 2, Авторское свидетельство СССР ряжения, причем первый коммутатор ко- % 748442, кл. С 06 6 7/2.4, 1978. дов поцключен первой группой информаци 3. Авторское свицетельство .СССР онных входов к шине ввоца первого опор- по заявке % 2950440/18-24,ного коца, а второй группой информацикд. ( 06 ,1 7/24, 1980.онных входов - к выходам первого пере4. Авторское свидетельство СССР . множителя кодов, соединенного первой по заявке % 2917344/18-24 группой входов с шиной ввоца второго кд, Я 06 С 7/24 1980 (прототип). опорного коца, а второй группой вхоцов- (54)(57) фУНКБИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБ с выхоцами цешифратора и с первой груп Я РАЗОВАТЕЛЬ содержащий управляемыепой вхоцов второго перемножителя коцелители напряжения и аналого-цифровой цов, подключенного второй группой преобразователь, соединенный выхоцами вхоцов к шине ввоца третьего опожо 1 о с входами цешифратора и с вхоцами пре- кода, а выхоцами - к первой группе ин-. образователя коца, поцключенного выхода.- формационных входов второго коммутатора д ми к управляющим. входам первого управ коцов, соединенного второй группой ииляемого целителя напряжения, сигнальный формационных входов с шиной. ввода пер вхдц которого соединен с выходом источ- вого опорного коца, а выхоцами - с упника опорного напряжения, причем второй равляющими входами второго управдяемоуправляемый делитель напряжения оцкдю- го целителя напряжения,подключенного чен сигнальным входом к выходу сумми- выходом к сигнальному вхоау четвертого ЬР юшего усилителя, а выхоцом - к выхоц- ключа, соединенного выходом с входом1 ф ной шине функционального реобразова- вналого-цифрового преобраэова геля и сЯб теля, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, выходом первого ключа, причем управляю ф с целью расширения функциональных воз- щне входы первого и второго ключей и можностей за счет выполнения. логарифми- первые управляющие вхоцы коммутаторо ческого преобразования, в него дополни- коцов подключены к шине управления ретельно ввецены,коммутаторы коцов, жимом показательного преобразования, ключи, перемножитеди коцов и третий а управляющие вхоаы третьего и четвер управляемый целитель напряжения, соеци-, того ключей и вторые управляюшие вхо ненный сигнальным входом с шиной ввоца цы коммутаторов копов соединены с шиаргумента и с сигнальным входом перво- ной управдения режимом логарифмического ключа, управляющими входами - сго преобразования.1022183 5, преобразователя,ЩНепостатком прототипа является огра 1 О 15 20 25 35 40 45 50 55 Изобретение относится к автоматике ивычислигельной технике и может найтиприменение пля показательного и логарифмического функциональных преобразований аналоговых сигналов.Известен функциональный преобразователь, соцержаший переключатель, управляемые целители напряжения, интегратор,ключ, блок сравнения, логарифмическийпреобразователь, пороговый блок, блокуправления и источник опорного напряжения ЦУказанный функциональный преобразо-ватель, облапаюший широкими функциональными возможностями, отличаетсяпониженными точностью и быстроцействием и сложностью конструктивной реализации.Известен также функциональный преобразователь, соцержащий переключатели,блок уравновешивания, компаратор, блокопрецеления рассогласования, источникопорного напряжения, блок управления иформирователи экспоненциального и линейно изменяющего напряжений 121Данный преобразователь, позволяющийвыполнять логарифмическое и показательное функциональные преобразования, обладает пониженной точностью.Известен также функциональный преоб- ЗОразователь, сопержащий управляемые целители напряжения, аналого-цифровой преобразователь, цешифратор, преобразователькопа, источник опорного наряжени имасштабный и суммирующий усилителиЯ.Нецостатком известного функциональ- .ного преобразователя является ограниченность функциональных возможностей, таккак он позволяет выполнять только логарифмическое преобразование аналоговыхсигналов,Прототипом изобретения являетсяфункциональный преобразователь, содержащий управляемые целители напряженияи аналого-цифровой преобразователь, соециненный выхоцами с вхоцами пешифратора и с вхопами преобразователя копа,подключенного выхопами к управляющимвхопам первого управляемого целителянапряжения, сигнальный вхоц которогосоецинен с выхоцом источника опорногонапряжения, причем второй управляемыйцелитель напряжения попключен сигнальным вхоцом к выходу суммирующего усилителя, выхоцом - к выхопной шине функционального преобразователя, а управляющими вхопами - к выхопам цешифратора,причем суммирующий усилитель соециненпервым входом с выхопом первого управляемого целителя напряжения, а вторым вхопом - с выхопом масштабного усилителя, попключенного вхопом к шине ввопааргумента и к вхопу аналого-цифрового ниченность функциональных возможностей,так как он позволяет выполнять только показательное функциональное преобразование и не позволяет выполнять логарифмическое преобразование.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет выполнениялогарифмического преобразования.Поставленная цель достигается тем,что .в функциональный преобразователь,соаержаший управляемые делители напряжения и аналого-цифровой преобразователь, соепиненный выходами с вхопамицешифратора и с вхоцами преобразователя кота, поцключенного выхопами к управляющим входам первого управляемогоцелителя напряжения, сигнальный вхоцкоторого соецинен с вьгопом источникаопорного напряжения, причем второй управляемый делитель напряжения поцключен сигнальным вхопом к выхоцу суммиру-рующего усилителя, а выхопом - к выхоцной шине функционального преобразователя, цополнитедьно ввецены коммутаторыкоцов, ключи, перемножитеди коцов и третий управляемый целитель напряжения,соециненный сигнальным вхоцом с шиной ввоца аргумента и с сигнальным вхопом первого ключа, управляющими вхоцамис выхоцами первого коммутатора копов,а выхоцом - с первым вхопом суммирукьщего усилителя, попкаюченного вторыми третьим входами соответственно к выхоцам второго и третьего ключей, сирнальные вхоцы которых соецинены с выхоцом первого управляемого целителя напряжения, причем первый коммутатор копов подключен первой группой информационных вхоцов к шине ввоаа первого опорного коца, а второй группой информацион"ных вхопов -. к выхопам первого перемножителя коцов, соединенного первой группой вхоцов с шиной ввоца второго опорного коца, а второй группой вхоцов - свыхоцами цешифратора и с первой группой вхопов второго перемножителя коцов,поцключенного второй группой вхоцов кшине ввопа третьего опорного кода авыхопами - к первой группе информационных вхоцов второго коммутатора коцов,соециненного второй группой информационных вхопов с шиной ввоца первогоопорного копа, а выхопами - с управляюшими входами второго управляемого делителя напряжения, подключенного выходом к сигнальному вхоау четвертого ключа соединенного с вхоаом аналогоцифрового прербраэователя и с выходом первого ключа, причем управлявшие входы первого и второго ключей и первые управляюшие входы коммутаторов кодов подключены к шине управления режимом показательного преобразования, а упрев ляющие входы третьего и четвертого ключей и вторые управляющие входы коммутаторов кодов соединены с шиной управления режимом логарифмического преобразования. 5На чертеже изображена блок-схема функционального преобразователя, . соде ржашего аналого-цифровой преобразователь 1, соеаиненный выходами с входами дешифратора 2 и с входами нреобразователя 3 кода, подключенного выхоаами к управляющим входам первого управляемого делителя 4 напряжения, Управляемый аели-тель напряжения 4 соединен сигнальным входом с выходом источника 5 опорного напря-д 5 жения, Второй управляемый целитель 6 напряжения подключен сигнальным входом к выходу суммирующего усилителя 7, а выходом - к выходной шине 8 функционального преобразователя, Третий управляемый делитель 9 напряжения соеаинен сигнальным входом с шиной 10 ввода аргумента и с сигнальным входом первого ключа 11, управляющими вхоаамис выходами первого коммутатора 12 кодов, а выходом - с первым входом сум 35 мируюшегЬ усилителя 7. Усилитель 7 поаключен вторым и третьим вхоаами соответственно к выходам второго и третьего ключей 13 и 14, сигнальные входы40 которых соединены с выхоаом целителя 4, Коммутатор 12 кодов подключен первой группой информационных входов к шине 15 ввода первою опорного кода, а второй группой информационных вхоаовк выхоаам первого перемножителя 16 ко 45 дов, Перемножитель 16 соединен первой группой вхоаов с шиной 17 ввода второго опорного кода, а второй группой вхоаовс выхоаами аешифратора 2 и с первой группой входов второго перемножителя 185 О кодов. Перемножитель 18 поаключен второй группой входов к шине 19 ввода третьего опорного кода, а выхоаами - к первой группе информационных входов второгокоммутатора 20 копов.Коммутатор 20 соединен второй группой информационных входов с шиной 15 ввода первого опорно-го кода, а выходами - с управляющими вхоаами аелителя 6. Велитель 6 поаклю чен выходом к сигнальному вхоау четвертогоключа 21, соединенного выходом с входом аналого-цифрового преобраэсм вселя 1 и с выходом ключа 11. Управляющие вхоаы ключей 11 и 13 и первые управляюшие входы коммутаторов 12 и 20 поаключены к шине,22 управления режимом показательного преобраэовв ния, Управляющие вхоаы ключей 14 и 21 и вторые управляюшие входы коммутаторов 12 и 20 соединены с шиной 23 управления режимом логарифмического преобразования.Работа функционального преобразователя при.выполнении показательного преобразования=ОЕ 5 х(гае аЪ -. постоянные Х - аргумент) и логарифмичео кого преобразования у а Ь Ьх основана на использовании полигональной аппроксимации аанных функций функциями, соаержашими линейную составляющую (зависящую от номера и участка аппроксимации и от величины входного сигнала Х ) и ступенчатую составляющую (зависяшую только от номера 1).Показательное (экспоненциальное) преобразование реализуется в -соответствии с уравнением випагае Ь - шаг квантования преобразователя 1; а логарифмическое преобразование - по уравнениюфункциональньй преобразователь рабой,.тает слеауюшим образом.В режиме показательного преобрвэования управляющий сигнал с шины 22 замы кает ключи 11 и 13 и подключает к вы ходам коммутатора 12 опорный оа Ь (с шины 15) а к выхоаам коммутатора 20 - выхопы перемножителя 18. Клю чи 14 и 21 остаются разомкнутыми, в на шины 17 и 19 перемножителей 16 и 18 подаются опорные копы, соответственно равные 1/Ь иО. Входной сигнал Х . с шины 10 поступает на вхоа преобразователя 1 и на сигнальный вхоа делителя 9, В зависимости от величины вхопного сигнала преобразователь 1 опреае ляет номер и шага аппроксимации, по значению которого пешифратор.2 формирует сигнал 2, а преобразователь 3 формии.1022183 рует ноп (д) за счет вычитания единицы младшего разряда. Значение кода (О) и делителе 4 умножается на выходное напряжение источника 5, численно равное единице, и через ключ 13 поступает на 5 второй (вычитаюший) вход усилителя 7, на первый (суммирующий) вход которого поступает выходное напряжение делителя 9, сформированное путем деления входного сигнала Х на управляющий коп й, .о Полученная разность с выхода усилителя 7 поступает на делитель. 6, где умно жается на произведение О 2 . Таким об-иразом выходной сигнал целителя 6 в соответствии с выражением (1) будет пред ставлять собой показательное преобразо ванне входного аналогового сигнала.В режиме логарифмического преобра зования управляющий сигнал с шины 22 снимается и подается на шину 23. В ре эультате ключи 13. и 13 размыканхгся, ключи 14 и 21 замыкаются, к выходам коммутатора 12 подключаются выхопы перемножителя 3.6, а к выходам коммута тора 20 - опорный код й с шины 15. Входной сигнал аргумента преобразования в делителе 9 целится на выходной код пеемножителя 16 численно равный 2/ Ь, и поступает на первый (суммирующий) вход усилителя 7, на третий (суммирующий) вход которого поступает напряжение с выхода делителя 4, численно равное (6-1), Полученное суммарное. напряжение с выхода усилителя 7 поступает на целитель 6, гпе умножается науправляющий код с шины 15, численноравный а. Выходное напряжение делителятюступает на выходную шину 8 и черезключ 21 на вход аналого-цифрового преобразователя 1, осуществляющего в этомрежиме определение номерашага аппроксимации в зависимости от величинывыходного сигнала функционального преобразователя. В соответствии с выражением (2) выходной сигнал на шине 8бупет представлять собой логарифмическое преобразование входного аналоговогосигнала. Таким образом, рассмотренный функциональный преобразователь по сравнению с прототипом облапает более широкими функциональными возможностями, так как позволяет осуществлять как показательное, так и логарифмическое функциональные преобразования. При этом дополнительное расширение функциональных воэможностей обеспечивается за счет цифрового задания изменяемых параметров на шинах 15, 17 и 19, а сложность конструктивной реализации функционального преобразователи возрастает незначительно, так как операция умножений кодов 1/Ь и а на код 2 в перемножителях 16 и 18 можетИбыть реализована за счет сдвига кода исхопиой величины на И разрядов вправо. И Заказ 4046/4 аж 706 Подписное Филиал ППП "Патент", .Ужгород,ул,Проектная,4