Функциональный преобразователь

3 СОВЕТСКИХЦИАЛИСТИЧЕСНИХ ПУБЛИК 119) (11)6 1)4 006 С 7/ ГОСУД АРС ПО ДЕЛАМ ННЫЙ КОМИТЕТ СССЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ73911/ .05.86 .1287 сковск 4 ая во СССР6, 1981(54) ФУНКЦИОНАЛ (57) Изобретен вой вычислител изобретения яв разователя. Пр первый и второ ли 1 и 2, перв резисторы 3 и потенциометров ных резисторов мирующих ячеек ЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ тносится к аналоготехнике. Целью ся упрощение преобазователь содержит ерационные усилите- второй масштабные ратной связи, и ,5, и масштаб- ,Ь, и аппрокси- ,7, каждая из ие о н яет еобй оый о 7 ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Мо ий институт электроннойтехники(56) Справочник по нелинейным схемамПод. ред. Д.01 ейнголда. М.: Мир,1977, с,62,Авторское свидетельстВ 993288, кл. С 06 С 7/2 которых содержит операционный усилитель 8 8 . Преобразователь содержит согласующий резистор 9. Кажд аппроксимирующая ячейка 7,7, помимо операционного усилителя 8 ,8, содержит резистор обратной связи 10 1 ОЯчейки 7 с номерами в индексе 1 = 2с и содержат входные масштабные резисторы 11), все аппроксимирующие ячейки 7 содержат входные масштабные резисторы 1212 и 13,.,13, а ячейки 7 с номерами в индексе ) = 2входные масштабные резисторы 14 и 15Все ячейки 7,/содержат первые и вторые коммутирующие диоды 1616 и 1/,17, а также опорные стабилитроны 18,18 .Ячейки с номерами в индексе, отличными от ) = 2 1 , дополнительно содержат опорные стабилитроны 19. Дости- жение поставленной цели обеспечено благодаря аппроксимации функций по системе Иаудера и применению в качес1363267 тве части опорных диодов стабилитронов с напряжением стабилизации 5 В с ТКН = О и 2,5 В и 75 В с ТКН протиИзобретение относится к аналоговой вычислительной технике.Целью изобретения является упрощение преобразователя. На фиг.1 изображена блок-схемапреобразователя; на фиг,2 - графики,поясняющие его работу,Функциональный преобразовательсодержит первый 1 и второй 2 выходные операционные усилители, междувходами и выходами кбторых включенырезисторы 3 и 4 обратной связи,потенциометров 5-5, включенных между входами операционных усилителей1 и 2, и масштабных резисторов 66, включенных между выходами аппроксимирующих ячеек 7-7и подвижнымиконтактами потенциометров 5-5 . Каж"дая иэ п аппроксимирующих ячеек 7, -7 содержит один операционный усилитель 8,-8. Между выходом первоговыходного операционного усилителя 1и входом второго выходного операционного усилителя 2, выход которого является выходом функционального преобразователя, включен согласующий резистор 9. К входу операционных усилителей 8-8подключены резисторы 10, -10обратной связи, а в 2-хаппроксимирующих ячейках - первыемасштабные резисторы 11 1111 и т,д. Между инверсным входомпреобразователя -Б , и шиной нулевого потенциала в каждой аппроксимиру-.ющей ячейке 7 "7 последовательновключены вторые и третьи входныемасштабные резисторы 12,-12и 1313соответственно, а между прямымвходом преобразователя +11и шинойнулевого потенциала в -е аппроксимирующие ячейки с индексами, не равнымицелым степеням двойки ( = 2" ),последовательно включены четвертыеи пятые входные масштабные резисторы14 -14и 15; - 15соответственно. воположных знаков, обеспечивающиходновременно и повышение точности.2 ил. Функциональный преобразователь содержит также коммутирующие диоды 16, -16и 17,-17и опорные, стабилитроны18,-18 и 19 -19, включенные по приведенной на фиг.1 схеме. При этом ваппроксимирующих ячейках 7 - 7 це 3лесообразно использовать опорныестабилитроны 18 - 18 и 19 с напряз зжением стабилизации соответственно 5;102,5; 5 и 7,5 В, которые обеспечиваютвоспроизведение первой, второй итретьей треугольных функций Паудера(фиг.2). Воспроизведение треугольных функций более высокого порядкааппроксимирующими ячейками 7- 7(фиг,1) осуществляется с использованием опорных стабилитронов в диодном включении либо обычныхкремниевыхдиодов.20Функциональный преобразователь работает следующим образом.Каждая из аппроксимирующих ячеек7(Е = 1,2;) обеспечивает воспроизведение треугольной функции (х),основание которой соответствует системе функций Шаудера (фиг.2). Этообеспечивает по отношению к прототипу при равном количестве интерваловкусочно-линейной аппроксимации сокращение требуемого числа аппроксимирующих ячеек 7 - 7 , Формирование трепугольных функций обеспечивается засчет подключения к входам операционных усилителей 8,-8входных масштабных резисторов.11,-11 и диодных элементов без опорных напряжений, выполненных на опорных стабилитронах .18, -18, 19; и входных масштабных резис 40. торах 12-12, 13,-13, 14;, 15 1. Ваппроксимируищих ячейках для формирования треугольных функций, близлежащих к началу координат и имеющих номера к2(1,2,4,8 и т.д,), до 45,статочно иметь только по одному опорному стабилитрону 18 1 и по одномупервому входному масштабному резисто.входом ее операционного усилителя и прямым информационным входом преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения, в 2"-е.аппроксимирующие ячейки введены по одному, а в остальные - по два опорных , стабилитрона,которые соединеныпервыми выводами с входами операционных усилителей соответствующих аппроксимирующих ячеек, входы операционных усилителей 2"-х аппроксимирующих ячеек подключены ч "рез первые входные масштабные резисторы к прямому входу преобразователя, вторые выводы опорных стабилитронов 2 " -х аппроксимирующих ячеек и первых опорных стабилитронов остальных аппроксимирующих ячеек подключены через вторые и третьи входные масштабные резисторы соответственно к. инверсному информационному входу преобразователя и к шине нулевого потенциала, вторые выводы вторых опорныхстабилитронов остальных аппроксимирующих ячеек подключены через четвер 55 ру 11, а в остальных аппроксимирующих ячейках 7; по два опорных стабилитрона 18 и 19Для обеспечения повышенной точности в аппроксимирующей ячейке 7 в качестве опорного стабилитрона 18 целесообразно применение стабилитрона с напряжением стабилизации 5 В, ТКН которого теоретически равен нулю, а в аппроксимирующих ячейках 7 г и 7 - стабилитронов с напряжением стабилизации 2,5 и 7,5 В, ТКН которых имеют противоположные знаки. В остальных аппроксимирующих ячейках 7 вместо стабилитронов могут быть применены плоскостные кремниевые диоды в прямом включении. При этом их ТКН влияния на точность не оказывает,так как треугольные функции 1 (х)суммируются при формировании аппроксимирующей функции (х),= .Е Е(х) с быстро убывающими коэффициентами Х,. Требуемые величины и знаки коэффициентов 1 устанавливаются поочередно с помощью потенциометров 5,-5в результате регулировки значений функции в узлах аппроксимации, Для приведенного на фиг.2 примера с четырьмя узлами аппроксимации сначала следует установить угГ(хг), затем у= Г(х,) и уэ = 1(х з). При большем числе узлов аппроксимации процесс настройки функционального преобразователя на воспроизведение функций, изображенных на фиг.2, осуществляется в аналогичной последовательности. При воспроизведении произвольных монотонных функций схему, изображенную на фиг.1, слудет дополнить не составляющими существенных отличий элементами для установки Г(х,) и Х(х , ), При.их наличии вначале следует установить Г(х ), затем Г(х ) и далее по тексту.Формула изобретения Функциональный преобраз ователь, содержащий первый и второй выходныеоперационные усилители, первый и второй резисторы обратной связи, включенные между входом и выходом соответствующего выходного операционного усилителя, и потенциометров, включен-. ных между входами выходных операцион 1 О 15 20 25 35 40 45 50 ных усилителей, согласующий резистор,включенный между выходом первого ивходом второго выходных операционныхусилителей, выход последнего являетсявыходом преобразователя и масштабныхрезисторов и и аппроксимирующих ячеек, 2 " -е (3. = 1,2) аппроксимирующие ячейки содержат первые, вторыеи третьи, а остальные аппроксимирующиеячейки - вторые, третьи, четвертыеи пятые входные масштабные резисторы,каждая аппроксимирующая ячейка содержит операционный усилитель, первыйи второй коммутирующие диоды и резистор обратной связи, первый выход которого подключен к входу операционного усилителя и через первый коммутирующий диод - к его выходу, второйкоммутирующий диод в каждой аппроксимирующей ячейке включен между выходомоперационного усилителя и вторым выходом резисторов обратной связи,масштабные резисторы включены междуподвижными контактами соответствующихпотенциометров и вторыми выводамирезисторов обратной связи соответствующих аппроксимирующих ячеек, первыйвходной масштабный резистор первой аппроксимирующей ячейки включен между тый и пятый входные масштабные резисторы соответственно к прямому входупреобразователя и к шине нулевогопотенциала,1363267 орректор В,Бутяга Заказ 6365/43 ного нииРауш ие Составитель Н.ЗайцРедактор Е.Копча Техред А.Кравчук Тираж 671 ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, ЖПроизводственно-полиграфическое пред Подписноеомитета СССРоткрытийая наб., д.4/ ород, ул.Проектная,