Функциональный преобразователь

(м)ю 6 06 0 7/26 ЗОБРЕТЕ ИСА ЕТЕЛЬСТВ ВТОРСКОМУ альные преобраэоадио и связь, 1981.рский Ю. Я. Фунатели с аналогоем информации. 9.ПРЕОБРАЗОВАГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение от цифровой вычислител быть использовано в роиэведения функции Цель изобретения - Преобразователь сод носится к аналогоьной технике и может устройствах для восподной переменной. улучшение точности. ержит три усилителя, ыре аналого-цифроеля, блок памяти, зисторы, масштабии подаче на вход преблок сравнения, чет вых преобраэоват масштабирующие ре Рующий усилитель. Пр Ц 1624487 А 1 обраэователя скачкообразного напряжения один иэ компараторов по соответствующим величинам рассогласования на выходах усилителей 1, 2 определит направление поиска номера интервала, В зависимости от направления поиска код реверсивного счетчика 12, определяющий номер участка интерполяции, увеличится или уменьшится, Поиск прекращается, когда входная величина х попадет в такой интервал, где выполняегся условие хнчххкон,. При этом код реверсивного счетчика является адресом, по которому из запоминающего устоойства 13 извлекаются параметры для интерполяции функциии на данном интервале, Введение масштабного усилителя 8 с регулирующим коэффициентом передачи, подключенного последовательно с умножающим цифроаналоговым преобразователем (УЦАП) 7, приводит к увеличению точности, т.к, УЦАП 7 при этом работает в режиме со старшими разрядами. 1 э.п. ф - лы, 2 ил.Изобретение относится к автомати е ивычислительной технике, в частности к устройствам для воспроизведения функцииодной переменной с произвольным расположением узлов интерполяции.Цель изобретения - повышение точности преобразования.На фиг,1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы,поясняющие его работу,Преобразователь содержит вычита;ощие усилители 1 и 2, суммирую цийусилитель 3, цифроаналоговые преобразователи 4 - 7, масштабирующий усилитель 8.масштабирующие резисторы 9 и 10, блок 1сравнения, реверсивный счетчик 12, блок 13памяти, резисторы 14 - 16. Блок .3 памятисодержит узлы 17 - 21 памяти,Блок сравнения 11 содержит компаратор 22, элемент ИЛИ 23, компаратор 24,генератор 25 импульсов, элементы И 28 и27.Функциональный преобразователь построен следующим образом,Блок реализует кусочно-лиейную цнтерполяцию с испольэованиел 1 интерполяционной формулы1 ( х ) = У + Ь У = У + Ь х 19 а,где у = значение ординаты в начале у э.ткаинтерполяции;Ьх = х - хнач - приращение аргумента на участке интерполяции;ут 9 а = - тангенс угла наклонаЛхкривой на участке интерполяции.В пяти узлах 17 - 21 блока )3 памятихранятся параметры аппроксимации.В узле 17 хранятся координаты узловинтерполяции хкон;, в узле 21 - координатначальных узлов интерполяции х,ч В узле18 хранятся значения узловых точек у в1узле 19 - коэффициенты - т 9 ., в узле 20 1коэффициенты к Входное устройство преобразователя включает в себя усилители 1,2; цифроаналоговые преобразователи 4 и 5,компараторы 22, 24, генератор 25 и элементы И, ИЛИ 23, 2 Ь, 27.Входное устоойство осуществляет поиск участка интерполяции и оггределяет интерполирующую часть Л х .Интерполятор выполнен на суммирую.щем усилителе 3, цифроаналоговых преобразователях б, 7 и масштабирующемусилителе 8. Интерполятор реализует формулу (1),Функциональный преобразователь работает следующим образом,На вход преобразователя поступаетаналоговый сигнал х. Усилитель 1 осущест 5 10 150 15 55 щ 10 15 5055 вляет вычитание входного сигнала иэ значения аргумента х кон (конца интервала Интерполяции). Усилитель 2 вычитает входнойсигнал иэ значения х науч; (начала интервала интерполяции), Если разностьх,ов, -х 0, т,е, входная величина х превысила значение х кон то компаратор 22 выдает сигнал разрешения на увеличениесодержимого реверсивного счетчика 12.Из узлов 17, 21 блока 13 памяти иэвлекаюп;я новые значения х апач;+ и х ков+,соогвегствующие (1+ 1) -му интервалу интерполяции Если разность хвч - х 0, т.е. когдавходная -.",личина х станет меньше х нач;, то-элемент И 27 выдает разрешение на уменьшение содернимого реверсивного счетчика12. Иэ у;ло 1 , 21 иэвл,вдаются значения хи хков, соответствующие,( - 1)-муин 1 ервалу интерполяции.Такал образом, прибавлением или вычитанием в реверсивном счетчике 12 осуществляется переход из одного участкаин герполяции в другой. На врел 1 енчой диаграмме фиг,2 представлен вид интерполирующих функций 01, 0 р и сигналы на выходахкомпаратора 022, 024 при отслеживаниивходного напряжения х,При подаче на вход пребраэователяскач ообг,аэного напряжения иэ компараторов 22, 24 по соответствующим величинамрассогласования на выходах усилителей 1, 2определит направление поиска интервала.Код реверсивного счетчика 12, определяющий номер участка интерполяции, будетуве 1 ичиваться или уменьшаться в зависимости от направления поиска.Поиск прекратится, когда входная вели ина х попадет в такой интервал, гдеВыполняется условие хва цххкон . Кодреверсивного счетчика 12 определит номеру.зстка интерполяции. Этот код являетсяадресом, по которому иэ блока 13 памятизапекаются параметры для интерполяциифункции на данном интервале. Значение узловой точки у поступает на цифроаналогов.,й преобразователь б.1Значение - ц с 4 поступает на цифро 1аналоговый преобразователь 7 соединенный с масштэбируощим усилителем 8,соторые при совместной работе дают коэффициент передачи, равный щ 4.1Значение - 19 а выбирэется такимКобрадзом, чтобы обеспечивать наилучшийв точностнол 1 отношении и с точки зренийдинамики режим работы УЦАП1т.е, 0,5 ( - щ 4 = 1.Гуммирующий усилитель 3 реализуетинтерлоляциснную формулу 1,Формула изобретения 1. Функциональный преобразователь, содержащий блок сравнения, реверсивный счетчик, блок памяти. суммируюгций усилитель, два вычитающих усилителя, четыре цифроаналоговых преобразователя и первый масштабирующий резистор, причем вход аргумента устройства соединен через первый масштабирующий резистор с вычитающим входом первого вычитающего усилителя, выхо,1 которого соединен с первым входом блока сравнения и входом напряжения первого цифооаналогового преобразователя, выход второго вычигающего усилителя соединен с вторым входом блока сравнения, первый вь -.од которого соединен с входом суммирования реверсивного счетчика, второй выход блока срэвне. ния соединен с входом вычитания реверсивного счетчика, выход которого соединен с адресным входом блока памяти, выходы признаков тангенсг угла наклона, опорного значения функции, конечного значения интервала и начального значения интервала соединены с кодовыми входами соответственно с первого по четвертый циф. роаналоговых преобразователей, выход второго цифроаналогового преобоазователя соединен с первым входом суммирующего усилителя, выход которого соединен с выходом устройства, о т л и ч а. ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены масштабирующий усилитель и второй масштабирующий резистор, причем вход аргумента устройства подключен через второй масштабирующий резистор к вычитающему входу второго вычитающего усилителя, суммирующий вход которого соединен с 5 выходом третьео цифроаналогового преобразователя, вход напряжения которого соединен с входом опорного напряжения устройст ва и входами напряжения второго и четвертого цифроаналоговых преобразо вателей, выход четвертого цифроаналогового преобразователя соединен с входом суммирования первого вычитающего усилителя, выход первого цифроаналогового преобразователясоединен с аналоговым15 в:одом масц табирующего усилителя, кодовый вход и выход которого соединены соответственно с выходом признака коэфФициента масштабирования блока памяти и вторым входом:уммирующего усилителя.20 2, " реобразователь по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что блок сравнения содержит два компараора, элемент ИЛИ, генератор импульсов и да элемента И. причем первый и второй входы блока соединены с первыми 25 входами соответственно первого и второгокомпараторов. вторые входы которых соединены с входом нуля устройства, выходы первого и второ о компардторов соединены с пгрвыми входами соотг гственно первого З 0 и второго .".лементов , и соответственно спервым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого гоединен с входом запуска генератора импульсов, выход которого соединен с вторыми входами первого и втооого элементов И, выходы которых соединены соответственно с входом вычитания и входом суммирования реверсивного счетчика.1624487 Составитель А.Зоринедактор М.Келемеш Техред М.Моргентал Корректор А.Д эводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Га 01 каэ 192 ВНИИП Тираж Подписное сударственного комитета по иэобретениям и открнтиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5