Способ воспроизведения линейно-аппроксимированных функций

(51) 5 06 й 7 2 БРЕТЕН Эл онны ычис,р ФункциоМ., Эне -За, 1-4 а йсяочност ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИ САНИ двтарсиоМУ СвидетепьСТВ(54) (57) СПОСОБ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯЛИНЕЙНО-АППРОКСИМИРОВАННЫХ ФУНКЦИЙ,основанный на разбиении диапазонаизменения входного напряжения на интервалы аппроксимации, сравнениивходного напряжения с опорными напряжениями границ интервалов аппроксимации, Формировании на каждом интервале аппроксимации выходных напряжений, изменяющихся по линейномузакону, и их последующем суммировании, о т л и ч а ю щ и тем,что, с целью повышения т и и быстродействия, для каждого 1 - го ин тервала аппроксимации Формируют фиксированные уровни входного или выходного напряжений соответственно в :виде разности между опорным напряжением нижней границы этого интервала аппроксимации и соответствующим ему усиленным. в 1/К, раз где К, - коэффициент усиления ( -го интервала аппроксимации) заранее заданным начальным значением выходного напряжения этого интервала аппроксимации или в виде разности между того же значения выходным напряжением и соответствующим ему усиленным в К; раз опорным напряжением нижней границы этого интервала аппроксимации, при достижении равенства входного напряжения и превышении им опорного напряжения нижней границы интервала аппроксимации, но до достижения им опорного напряжения верхней границы интервала аппроксимации Формируют выходное напряжение как усиленную в К; раз разность входного и фиксированного уровня входного напряжения или как сумму усиленного в К) раз входного напряжения и фиксированного уровня соответствующего выход- . ного напряжения.Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано при проектировании Функциональных преобразователей аналоговых вычислительных машин,Известен способ воспроизведения Функций, основанный на одновременном сравнении входного напряжения с ря - дом опорных напряжений и суммировании дискретных имгульсных значений выходного напряжения, При этом на 10 выходе образуется ступенчатое нелинейное напряжение, огибающая котора - го дает приближенное значение нелинейного напряжения 1 .Недостатком известного способа 15 является невысокая точность при при - менении одного и того же количества отрезков аппроксимации, что и при способе, воспроизводящем выходное нелинейное напряжение, использующий кусочно-линейную аппроксимацию, получившую наибольшей распространение.Наиболее близким к предлагаемому является способ воспрсиззеденйя линейно-аппроксимированкых функций, в процессе реализации которого входное напряжение сравнивают с начальным и конечным опорными напряжениями каждого интервала аппроксимации и формируют отрезки линейных напряжений, причем входное напряжение должно быть. больше или равно качальнс - му опорному напряжению и меньше, или равно конечному опорному напря - жению. При попадании выходного напряжения в пределы данного интервала вычитают из входного напряжения на - чальное опорное напряжение усиливают полученную разность и увеличивают ее на величину выходного напряжения, определенного при качальном )О опорном напряжении 2 .При попадании входного напряжения в следующий интервал изменения входных напряжений полученное на предыдущем интервале напряжение снимают, 45 устанавливают начальное опорное напряжение, коэффициент усиления и зна - чение выходного напряжения для данного интервала и Формируют следующий участок, Сумжруя получают приближенное значение заданного выходного напряжения.Недостатками известного способа являются относительно низкие точность и быстродействие.Цель изобретенияповышение точности и быстродействия способа. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу воспроизведения линейно-аппроксимированных 6 О функций, основанному на разбиении диапазона изменения входного напряжения на интервале аппроксимации, сравнении входного напряжения с опорными напряжениями границ интервалов 65 аппроксимации, Формировании на каждом интервале аппроксимации выходных напряжений, изменяющихся пс линейному закону, и их посгедующем суммировании, для каждого-го интервала аппроксимации формируют Фиксированные уровни входного или выходного напряжений соответственно з виде разности между опорным напряжением нижней границы этого интервала аппроксимации и соответствующим ему усиленным з 1 К, раз (где К, - коэфФнциект усиления х -гс интервала аппроксимации) заракее заданным начальным значением выходного капряже - кия этого интервала аппроксимации или в виде разности того же значения выходного напряжения и соответствую - щим ему усиленным в К; раз опорным напряжением кижкей границы этого ик - терзала аппроксимации, при достижении равен"тза входного напряжения и гревышекии им опорного напряжения нижней границы интервала аппроксимации, ко до достижения им опорного напряжения верхней гракицы интервала аппроксимации фсрщруют выходное напряжение как усиленную враз разность входного и Фиксированного уровня входного напряжения или как сумму усиленного в К; раз входного напряжения и Фиксировакногс уровня соответствующего выходного к апряжеки я.На Фиг., 1 и 2 приведены графики, иллюстрирующие сущность предлагае - мого способа," ка фиг. 3 - схема его осуществления.Представленное в виде отрезков выходное напряжение воспроизводится рядом независимых линейных напряже- ний. Для каждого линейного напряжения определяют интервал аппроксима - ции, в котором находится входное напряжение, которое должно быть больше или равно опорному напряжению нижней границы интервала, ко меньше опорного напряжения верхней границы интервала.Так для напряжений :вых .Ь) О з(фиг. 1) должно соблюдатьсяусловие Овзхьп=Оопь,1"вхвх; = О,пДалее входное капряжекие каждого интервала уменьшают на фиксированныйо уровень входного напряжения О;Так для интервалами 1 хи Оаьх; формируют ра.зность 0 Ох - 9, где о "ЕЫх с 1-0 =Ц . , где Кн - ксэФ -сп 6-) КФициент усиления; - го интервалааппрок симации .Для получени я ликейксго выходногонапряжения полученную разность напряжений усиливают в коэффициентксмусилении:С раз для участка 0о Вьх ;,.1Ь: О=,Оп, - иТаким образом напряжение всспро -извсдящее любой-ый у:астск заданЙых Вх бх . йх бхайРцг 1л дь/х дВ цх гного нелинейного наПряжения, опреде- ляется следующей зависимостью между входным напряжением и фиксированным уровнем входного напряжения О:о Овых 1 " 1 О Вх - О,. при условии оп ,1 - О в ( О ди;для выпуклых Функций вида, показанного на фиг, 2, удобнее формировать фиксированные уровни выходного напряжения по формуле О =Овы 11-11О, а само выходное напряжение формировать на каждом из интервалов аппроксимации как О ыо =; Овф О;Схема осуществления предлагаемого способа (Фиг, 3) содержит формирователи 1 опорных напряжений, схемы 2, воспроизводящие участки линей -Й/Х ного напряжения, состоящие иэ Формирователей 1, резисторов и ключей,компараторы 3 и 4 элементы И 5,резисторы, задающие опорные напряжения 6 и 7, ключи 8 и 9, резисторы 9-13, и операционные усилители 14 и 15,При попадании входного напряжения в очереднои-ый интервал аппрок С симации на выходе- го компаратора 3 появится 1, На выходе эпемен-тов И 5 появится 1 и ключи 8 и 9срабатывают, а на выходе усилителя15 появится напряжение, воспроизво дящее заданное выходное напряжениена соответствующем интервале аппроксимации,1076917 Составитель А,Масловктор Н.Ковалева Техред Л, Микеш Корректор О.Била ф ППППатент, г, Ужгород, ул. Проект н ая каэ 750/46 Тираж 699 ВНИИПИ Государств по делам иэобре 113035, Москва, Жного коний иРаушгк Подписномитета СССРткрытийая наб., д, 4/5