Функциональный преобразователь

; 45 Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике, в частностик гибридным устройствам,воспроизведения функций.Цель изобретения - повышение быстродействия,На чертеже показана блок-схемафункционального преобразователя.Схема содержит аналого-циФровойпреобразователь 1, первый и второйцифроаналоговые преобразователи 2и 3, первый сумматор 4, первый входкоторого соединен с информационнымвходом Функционального преобразователя через последовательно включенныеаналого-цифровой 1 и первый цифроаналоговый 2 преобразователи, а второйсоединен с этим входом непосредственно, блок памяти коэффициентов аппроксимирующего полинома 5, первый умножающий цифроаналоговый преобразователь 6 и алгебраический сумматор 7,первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно второго цифроаналогового преобразователя3 и первого умножающего цифроаналогового преобразователя 6, соединенногоаналоговым информационным входом свыходом сумматора 4, адресный вход 30блока 5 соединен с выходом аналогоцифрового преобразователя 1, а егопервый и второй информационные выходыподключены к цифровым информационнымвходам соответственно первого умножающего цифроаналогового преобразователя 6 и второго цифроаналогового преобразователя 3, выход алгебраическогосумматора 7 является выходом функционального преобразователя, а такжевторой 8, третий 9 и четвертый 10сумматоры, первый 11, второй 12, третий 13 и четвертый 14 умножители,инвертор 15, второй и третий умножаю"щие цифроаналоговые преобразователи16 и 17, третий четвертый и пятыйцифроаналоговые преобразователи 1820, выход первого сумматора 4 соединен с первыми входами второго сумматора 8 и первого умножителя 11 и под-,ключен через инвертор 15 к первомувходу второго умножителя 12 и к аналоговому входу второго умножающегоцифроаналогового преобразователя 16соединенного цифровым входом и выходом соответственно с третьим выходом блока 5 и с первым входом четвер"того сумматора 10, вйход которогоподключен к первому входу четвертого умножителя 14, пятыи цифроаналоговыйпреобразователь 20 включен между четвертым выходом блока 5 и вторым входом четвертого сумматора 10, второйвход и выход второго сумматора 8соединены соответственно с шиной 21опорного напряжения и с вторым входомпервого умножителя 11, выход которого подключен к второму входу четвертого умножителя 14, соединенного выходом с.третьим входом алгебраического сумматора 7, второй вход и выходвторого умножителя 12 подключенысоответственно к выходу первого цифроаналогового преобразователя 2 ик первому входу третьего умножителя13, второй вход которого соединенс выходом третьего сумматора 9., авыход подключен к .четвертому входуалгебраического сумматора 7, цифровые входы третьего 18 и четвертого19 цифроаналогового преобразователяи третьего умножающего цифроаналогового преобразователя 17 подключенысоответственно к пятому, шестомуи седьмому выходам блока 5 памяти,а их выходы подключены соответственнок первому, второму и третьему входамтретьего сумматора 9, аналоговыйвход третьего умножающего цифроаналогового преобразователя 17 соединенс информационным входом функционального преобразователя.функциональный преобразовательработает следующим образом,Аппроксимирующая функция д(Х) получается на выходе алгебраическогосумматора 7 путем сложения трех составляющих по формуле фХ)=(Х,)+(Р(Х-Х,)+С Х,(Х-Х,),(1) где Х - входной сигнал, подаваемыйна вход функционального преобразователя;Х- низкочастотная составляющаявходного сигнала, проинвертируемая с выхода первого циф-.роаналогового преобразователя 2;.(К-Х ) - высокочастотная составляющаявходного сигнала на выходеинвертора 15;ф(Х,) в низкочастотн составляющая,аппроксимирующей функции; :ф(Х-Х,) - высокочастотная составляющаяаппроксимирующей функции;С - коэффициент, зависящий отвыбора вида высокочастотной;ответственно первого умножающегод цифроаналогового преобразователя 5 161составляющей аппроксимирующей функции.В формуле (1) три слагаемых опре-, деляют назначение соответственно трех каналов в предлагаемом функциональном преобразователе, низкочастотного, высокочастотного и канала динамической интерполяции.В качестве низкочастотного канала для получения функции Х,) предлагается использовать известный функциональный преобразователь, в котором можно выделить высокочастотную сос тавляющую входного сигнала (Х-Х,).Для построения высокочастотного канала Ч 1(Х-Х;) воспроизводимую низкочастотным каналом функцию предлагается условно аппроксимировать полиномом третьей степениК(Х) =(КО+А(К 1-КО)Х) (Х) Ху (2) где КО, К 1 и А - коэффициенты аппроксимирующего полинома, подаваемые из блока 5.Для обеспечения методически точного Формирования степенных функций, в частности до третьей степени включительно, в течение переходных,процессов и на высоких частотах используется канал динамической интерполяции, Значение коэффициента С в канале динамической интерполяции определя - ся выбором аппроксимирующего полиь (2) и получается из разложения функции ф(Х) в ряд пс формулеи(Х)=фХ-Х;)+ (р(Х, Х;-а(Х)Х/2++ Ц(Х) Х, (3 Старшая степень Х, при разложени.". Функции 9 (Х) в ряд определяется старшей степенью выбранного аппроксимирующего пслинсма К(Х), .т,е. в данном случае равна 3.В формуле (3) функция 3(Х) аппроксимируется полиномом К(Х) и путем математических преобразований выделяется низкочастотная составляющая аппрок. симирующей функцич Х;) и получается значение коэффициента С, в данном случае равное20 25 30 35 40 случае погрешностью даваемой известным функциональным преобразователемНа средних частотах входного сигнала низкочастотный канал отключается и включается канал динамической интерполяции и высокочастотный канал. В данном случае степенные функции до третьей степени включительно воспроизводятся методически точно.На высоких частотах работает только высокочастотный канал и погрешность функционального преобразователя определяется выбором аппроксимирующего полинома К(Х), т.е. методически точно до третьей степени включительно. Формула из обретения Функциональный преобраз ователь, содержащий последовательно, включенные аналого-цифровой и первый цифроаналоговый преобразователи, первый сумматор, первый вход которого соединен с выходом первого цифроаналогового преобразователя, информационный вход функционального преобразователя соединен с входом аналого-цифрового преобразователя и с вторым входом перго сургатора а чт .1," паическ 1 й;- д.-. тар первый и второй входы стсрсгс подключены к выходам соотве-.отвея.:с. второго цифроаналогового прэсбсээова" теля и первого умножающего ,.";Фроаналогового преобразователя соединнного аналоговым инфсрма планным входом и выходом первого сумматора, блок памяти коэффициентов аппроксимирующего пслинома, адресный вход которого .соединен с выхсдом аналого-цифрового преобразователя, а его первый и второй информационные входы подключены к цифровь 1 м информационным входам со,и второго, цифроаналогового преобразователя, выход алгебраического сумматора является выходом преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения быстродейст С=2 КОА (К 1-КО)+3 А (К 1-КО)Х, (4)В статике и на низких частотах входного сигнала высокочастотный канал и канал динамической интерполяции отключаются и погрешность функционального преобразователя в целом опреде-. ляется погрешностью аппроксимации.низкочастотного канала, т,а. в данном вия, в него введены второй, третиф, четвертый сумматоры, первый, второй, третий и четвертый умножители, инвертор, второй и третий умножающие цифооаналсговые пресбразователи, третий, четвертый и пятый цифроаналоговые преобразователи, выход первого сумматора соединен с первыми входами второго сумматора и первого умнсжителя1619321 Составитель Л,СнимщиковаРедактор В,Бугренкова Йехред М.Дидык Корректор Т.Малец Заказ 51 Тираж / ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 7,и через инвертор подключен к первому входу второго умножителя и к аналоговому входу второго умножающего цифроаналогового преобразователя, соединенного цифровым входом с третьим вы.ходом блока памяти коэффициентов аппроксимирующего полинома, а выхо- . дом - с первым входом четвертого сум,матора, второй вход которого подклю;чек к четвертому выходу блока памяти. коэффициентов аппроксимирующего поли- .нома через пятый цифроаналоговый преобразователь, выход четвертого сумматора подключен к первому входу четвертого умножителя, второй вход которого соединен с выходом первого умножителя, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора, а второй вход последнего подключен купине опорного напряжения, третий и четвертый входы алгебраического сумматора соединены с выходами соответственно четвертого и третьего ум-.ножителей, первый вход которого соединен с выходом второго умножителя,а второй вход последнего соединенс выходом первого цифроаналоговогопреобразователя, второй вход третьегоумножителя соединен с выходом третьего сумматора, первый, второй и третийвходы которого соответственно черезтретий, четвертый цифроаналоговыепреобразователи и третий умножающийцифроаналоговый преобразователь подключены к пятому, шестому и седьмомувыходам блока памяти коэффициентоваппроксимации полинома, причем анало-.говый вход третьего умножающего цифроаналогового преобразователя соединен с информационным входом преобразователя.