Функциональный преобразователь

СООЗ СОВЕТСКИХсоциАлистическихщспублин 1)5 с 06 с 7/24 ЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпо изов етениям и открытиямпРИ гннт ссо(71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) А.А,Маслов, Вит.И.Русланов и Вл.И,Русланов(56) Тимонтеев В.Н. и др, Аналоговые перемножители сигналов в радиоэлектронной аппаратуре, - М.: Радио и связь, 1982, с.56, рис.4.4.Авторское свидетельство СССР Р 1283805, ка. С 06 С 7/24, 1987, (54) ФУНЮЯОНЛЛЬННЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к вычисли тельной технике и может быль использовано в различнык функциональных ,устройствах вычислительных, управляющих и моделирующих систем, в которых возникает необходимость в вычислении гиперболических зависимостей, Целью изобретения является повьппение быст-родействия преобразователя при воспроизведении гиперболической зависимосги. Функциональный преобразователь содержит первый и второй и-разрядные цифроаналоговые преобразователи 1 и 2, аналоговый блок 3 Аормирования гиперболы, первый н вторси масштабные усилители 4 и 5, двоично-логарифмический преобразователь 6 и кодовый селектор 7. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря введению в функциональный преобразователь последовательно соединенных двоичного логарифмического преобразователя на- а пряжения я унитарный код и кодового селектора, а также новым связям между элементами устройства. 1 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в различных йункциональных устройствах вычислительных, управляемых и моделирующих систем, в которых возникает необходимость в вычислении гиперболических зависимостей.Целью изобретения является повьпдение быстродействия преобразования 10 при воспроизведении гиперболической зависимости.На чертеже приведена структурная схема функционального преобразовате" ля. 15Функциональный преобразователь содержит первый и второй и-разрядные циАроаналоговые преобразователи (ЦАП) 1 и 2, аналоговый блок 3 формирования гиперболы, первый и второй мас штабные усилители 4 и 5, двоично,логариймический преобразователь 6 напряжения в унитарный код и кодовый селектор 7, соединенны по приведенной схеме. 25В основе работы Аункционального преобразователя лежит поддержание напряжения на выходе аналогового блока 3 с)ормирования гиперболы в постоянных пределах, что обеспечивает изменение напряжения на выходе блока 3, в качестве которого может быть использован серийный аналоговый умножитель сигналов, работающий в режиме делителя, также в постоянных пределах.Для реализации этого необходимо, чтобы при ичменении входного напряжения на октаву изменение коэйфициентов передачи ЦАП 1 и 2 происходило также в пределах октавы. Необходимо также, чтобы с одной стороны одновременно включались одноименные разряды ЦАП 1 и 2, а с другой стороны необходимо, чтобы включе ние старших разрядов ЦАП 1 и 2 соответствовало реакции кодового селектора 7 на входной сигнал на входе Аункционального преобразователя наи-. меньшего весового содержания. 50Это обеспечивается наличием в устройстве двоично-логариймического преобразователя 6 напряжения в унитар" ный код и кодового селектора 7, Преобразователь 6 напряжения может быть выполнен, например, в виде работающих совместно Аункционального резистивного делителя, источника опорного напряжения и пороговых устройств,число которых выбирают равным числу октав, в пределах которых изменяется напряжение на входе Аункционального преобразователя.При отсутствии напряжения на входе преобразователя или, если оно менее некоторого начального порога (минимальное значение напряжения на первой октаве семиоктавного преобразователя составляет 0,078125 В, а с практической точки зрения его удобнее выбрать равным О, 1 В), напряжения на всех выходах двоично-логариймического преобрачователя 6 напряжения в унитарный код имеют минимальные значения,соответствующие логическим "0".По мере вочрастания напряжения на входе преобразователя 6 появляются напряжения, соответствующие логическим "1". Каждый иэ выходов преобразова еля 6, число которых должно быть равно числу октав изменения входного напряжения, соответствует определенному весовому содержанию этого напряжения. На седьмой октаве, диапазон изменения входного напряжения в пределах которой при максимуме входного напряжения 10 В составит 5-10 В, на всех семи выходах преобразователя 6 появятся сигналы, соответствующие логическим "1".Для правильной работы Ьункционального преобразователя необходимо, чтобы на каждой из октав был бы вклю чен только один соответствующий ей разряд (и следовательно свой коэффициент передачи) каждого ич ЦАП и 2, одноименные цифровые входы которых ооьединены, При этом этот раз" ряд ЦАП 1 и 2 должен управляться (включаться) от того выхода преобразователя 6 напряжения, который на данный момент (для данного значения входного напряжения) является старшим по весовому содержанию. Все остальные выходы (меньшего весового содержания) преобразователя 6, на которых также имеют место логическиеот цифровых входов ЦАП 1 и 2 должны быть отключены. Такое управление цифровыми входами ЦА 11 1 и 2 по сигналам от двоично-логарифмического преобразователя 6 осуществляется кодовым селектором 7, который может быть выполнен, например, на логических схемах ИСКЛ 10- пА 1 ОЦЕЕ ИЛИ, 16476001 Б = А). Ю,Бу,И и И В т, - напряжения на вхс- ЬХ ВтттУде и выходе преобразователя; 40 К ,КИ А - соответственнокоэфАициенты передачи масштабныхных усилителей цч 5 и блока 3 фор 4 эмироваиия гипербогде лыеОсновная составляющая погрешчость предлагаемого преобразователя, как и в известном, определяется инструментальной погрешностью аналогового блока 3 Аормиронания гиперболы, Относительная погрешность преобразования в каждой точке диапазона изменения выходной величины будет различной. Применительно к семиоктавному преобразоватещо, в Котором коэАФИ- циенты передачи гервого 4 и второго 5 масштабных усилителей равны соотРабота устройства как при увеличс - нии напряжения на входе преобразователя, так и при его изменении в сторону уменьшения происходит аналогично.Выбором соответствующего козИ 1 ициента передачи диапазон изменения напряжения на выходе бло:",я ЬорттжГования гиперболы смещен в ту часть шкалы выходных напярженнй, где вычисление выходной Аункции производится с минимальной погрешностью. Это характерно, как правило, для второй ПОЛОВИНЫ ШКаЛЫ ВЫХОДНЫХ НЯПРЯжЕЬ 1 ктй. Практически при изменении вхоцного и выходного напряжений преобразсвате= ля в пределах О, 1-10 Р и использовании в качестве блока 3 Аормирсвания гиперболы умисжителч типа 525 НС 2 напряжения на входе и выходе этога блока изменяются в пределах 5-10 В,Второй 1 АЛ 2, подключенный своим входом к выходу блока 3 Формирования гиперболы, и масштабный усилитель 5, выход которого является выходом преобразоватепя, позволяет привести в соответствие масштабы выходной Аункции и выходного сигнага на каждой октаве при одновременчом умечьшении погрешности преобразования.Грк выполнении всех этих условий преобразователь реализует зависи- мость-,атственнт. 1 "; 1 2т к,;эАА 1 т т;тт аты передачи 11 АЛ 1 и 2 на ог О 11 ме 1. алых октавах равны, ко-:ААицкацт;1 ередачи янялс 1" свого блока 3 1 усртке тоь ть.т 1 гипаРбо;-т 1 и ато стнсситецьнаЯ чо- ГРаЕНОСТ Ь (ПО Стнтэ 1 т 1 ЕНПО Е МЯУСИМЯЛВ- Итти;т зт 1 ачтен 1 т 1, 1 т 1 тт" тЬт 10 В) рч "тцтт Со ответственно т 0 и 1 4 стнсс 1 ттальная нсгре 1 тнт сть прес б 1 тя 3 Она ния н ка 111 тсй точке ди=назона выходной величины находится В пределах 1,64-0,047 при изменении П; в предж 11 тх 0,1-10 В, а БЯЬ;. В пРеДелах 10-0.1 В.ФУттКЦ 11 онад:ЬН.-Х 11.;.Еот:. РЯЗОНЯТЕ;Ь обеспе:квант вычисление гипербст.:и- ттаСКО1 ЗЯВИСИМОСТИ СТ ЯРГУМЕНТЯ Зад.ННОГО В ттИД НЛПРЯжания ОДНСт. (например пслажитель 11 ок. поляр ности. то связано с особенностями рабсть: аналогового делителя если ои используется в качестве аналогового блока Аормирсвяния гиперболы, Для ИОрмальнсй работы таких прибОров требуется, чтобы нат 1 ряжецие, ссответству 10 щ "е делителю, былО ОДкопсл 11 рным (у схемы 525 П 02 - стрип:-.тельным) Для преобразования сигнялсн, заданных биполярным напряже 1.1 тем,можно установить на входе Аункцнонального пресбразоватктя блок вь 1 целения мо- ЦЛЯ СИГНЯ 11 Я.1Устано-.тка преобразсьятеля и состояние, адекватное сигналу на его входе сразу после включения, происходит автоматически.В преобрязовятепь может быть добавлен ксмпаратор с порогом срабятьвания, равным максимальному входному напряжению,что позволит осуществить сигчал,тзацию о выходе прибора за верхний предел измерений.Формула изобретенияФункциональный преобразователь, содержащий первый и второй и-разрядные ци 1 т 1 роанялогсвь 1 е преобразователи, аналоговый блок Асрм 1 тт свания гиперболы, подключенный выходом к аналоговому инйормациснному вхсц т второго циАроаналогсвогс преобразователя первый и второй масштабные усилители, входы которь 1 х соединены соответственно с выходами парного и второго циАроаналоговь 1 х преобразователей, выход первого масштабного усилителя соединен с информ:ционным ВхОдОмЗаказ 1402 . Тираж 397 Подпис ноеВНИИПИ 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 аналогового блока Аормирования гиперболы, аналоговый информационный входпервого циАроаналогового преобразователя и выход второго масштабногоусилителя являются соответственновходом и выходом Аункциональногопреобразователя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышениябыстродействия при воспроизведениигиперболической зависимости, в неговведены последовательно соединенные двоично-логариАмический преобразователь напряжения в унитарный код и ко-довый селектор, -й ( 1-и) выходкоторого подключен к информационному входу (и-х+1)-х разрядов первогои второго циАроаналоговых преобразователей, инАормационный вход двоично-логариАмического преобразователя напряжения в унитарный код соеди-.нен с инАормационным входом Аункционального преобразователя,1