Устройство для воспроизведения показательной функции

488225 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ СОтва 1 ОВЕТСКИК Социалистииеских РеспубликАВ 7 ОРСМОМУ СВи,цЕХЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 26.03.74 (21) 2008366 18 1) Ч. Кл, б 06 а 7,24 рисоединснием заявки М Государственный камите Приоритет Совета Министров ССС по делам изобретений(53) УДК 681.335(088,8 Спубликовано 15.10.75. Бюллетень ЪЪ 3 Дата опубликования описания 26.02.76 крытнй 2) Авторы изобретспя Зиборов и Л. М. Краси 1) Заявител Севастопольский приборостроительный инстит) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ Изобретение Относится к Области автоматики и вычислительной техники, в частности к устройствам для воспроизведения показательных тттункций,Известны функциональные преобразователи, 5 содержащие нелинейные элементы, состоящие из диодно-резистиВиых звеньев и операционных усилителей. К недостаткам таких преобразователей относятся узкий дшгамтгчсский диапазон и низкая точность воспроизведения И показательных функций.Целью изобретения является устранение указанных недостатков.Эта цель достигается путем многократного использования узкодиапазонного нелинейного 5 элемента, для чего в устройство для воспроизведения показательной функции дополнительно введены вычитающий блок, блок сравнения, ключи, реверсивный счетчик, дешифратор, цифро-аналоговый преобразователь и 2 о управляемый усилитель, соединенный сигнальным входом с выходом нелинейного элемента и входом блока сравнения, а управляющими входами - с выходами дешифратора п входами цифро-аналогового преобразователя, вы ход которого подключен к входу вычитающего блока, соединенного выходом с входом нелинейного элемента, причем выходы блока СРаВНЕНИЯ ЧЕтЕЗ КЛЮЧИ, УПРаВЛЯЮЩИЕ ВХОД:;1 которых соединены с соответствующими выхо.тами дсшифратора, подключетгы к вхо;1 ам суммирования и вычтпания реверсиьного счетчика, соединенного выходами с входами дешифратора.На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фпг. 2 - его амплитудные характеристики.На входе устройства включен вычитающий блок 1, один из входов которого присоединен к выходу цифро-аналогового преобразователя 2, а выход - ко входу нелинейного элемента 3. Выход элемента 3 подключен к сигнальным входам управляемого усилителя 4 и блока сравнения 5. Усилитель 4 имеет и ступеней. Коэффициенты усиления каждой ступени выбираются равными Киг -где 1=1, 2, , и - номер ступени усиления.Выходы блока сравнения 5 через ключи 6 и 7 присоединены к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика 8, число устойчивых состояний которого выбирается равным гг. Ключи 6 п 7 присоединены управляющими входами к первому и последнему выходам дешифратора 9 соответственно и предназначены д 1 я пре;10 тв)зацения цикли 1 еского переклточе. ния. Выходы счетчика 8 через дешифратор 9 св 51 заны с уп 1 заВляющими Входами усилителя 4 и цифро-аналогового преобразователя 2.имии,С 3 =-а 55 б 0 65 Цифро-аналоговый преобразователь 2 предназначен для формирования ступенчатого напряжения У видаг г -1 оягпггде г=1, 2, ,п - номер ступепи напряжения Ь; а - основание реализуемой показательной функции.Рассмотрим работу устройства на примере воспроизведения показательной функции с положительной производной. Блок 1 вычитает выходное напряжение У, цифро-аналогового преобразователя 2 из преобразуемого напряжения У,Нелинейный элемент 3 реализует показательную функцию, которая связывает напряжение У 3 на выходе элемента 3 с его входным напряжением С, соотношениемБ,:-а .При включении г-й ступени усиления в усилителе 4, напряжение Е будет равноЕ= Кс/а.Блок 5 сравнивает уровень напряжения У, с величинами /3 макс и Ьгмин,которые выбраны равными ЗмаксБлок сравнения 5: а) генерирует импульсына входе ключа 6, когда выполнено условиеС/г (С/3,и; б) генерирует импульсы на входе ключа 7,когда выполнено условие/а ) /3 мак в) не вырабатывает импульсов ни на одном из своих выходов, когда выполнено условие/3 мин ( /а ( /3 максПри выполнении условияГ/а ( 03 минкаждый импульс с выхода блока 5 через ключ б переключает счетчик 8 в следующее устойчивое состояние, которому соответствует формирование следующей меньшей ступени напряжения У 2 и включение следующей ступени меньшего усиления усилителя 4. Каждое из указанных переключений приводит к уменьшению уровня напряжения У, на величину ЛУ=1 одт и к уменьшению коэффициента усиления усилителя 4 в т раз.Такие переключения будут происходить, пока не окажется выполненным условие/3 мин ( г ( ЗмаксПри появлении управляющего напряжения на первом выходе дешифратора 9 формируется минимальная ступень напряжения У включается ступень наименьшего усиления усилителя 4 и закрывается ключ б. Ключ 6 отключает блок 5 от входа сложения счетчи 10 15 20 25 30 35 45 50 ка 8, предохраняя функциональный преобразователь от циклического переключения.В этом состоянии функциональный преобразователь будет находиться, пока нс окажется выполненным условиег, 3 макПри этом блок 5 генерирует импульсы, каждый из которых через ключ 7 переключает счетчик 8 в следующее устойчивое состояние, которому соответствует формирование следующей большей ступени напряжения У, и включение следующей ступени большего усиления усилителя 4. Каждое из указанных переключений приводит к увеличению уровня напряжения (/г на величину Л/ и к увеличению коэффициента усиления усилителя 4 в т раз. Такие перек;почения будут происходить, пока не окажется выполненным условиеС/3 ин( /а( ЗкПрц появлении управляющего напряжения на последнем выходе дешифоатора 9 формируется максимальная ступень напряжения С/3=1 одт - , включается ступень наибольшего усиления К=пг -усилителя 4 и закрывается ключ 7. Ключ 7 отключает блок 5 от входа вычитания счетчика 8, предохраняя функциональный преобразователь от циклического переключения,В этом состоянии функциональный преобразователь будет находиться, пока не окажется выполненным условиес/г (У 3 минДальнейшая работа функционального преобразователя происходит аналогично описанным ранее случаям.Параметры блока 4 выбраны таким образом, что период повторения генерируемых импульсов больше времени, необходимого для однократного переключения счетчика 8 и всех связанных с ним элементов устройства.Таким образом, при изменении преобразуемого напряжения с/ в пределах от с/иа до с/гиакс=1/мн,+и Л/ напряжение У, на входе узкодиапазонного нелинейного элемента 3 удерживается в пределах от Угнн до с/м+ +ЛК При этом напряжение на выходе функционального преобразователя определяется соотношениемЕ. тг - г,.аи.а - 1 ка- аи.Формула изобретенияУстройство для воспроизведения показательной функции, содержащее нелинейный элемент, отличающееся тем, что, с целью расширения динамического диапазона и повышения точности, в него введены вычитающий блок, блок сравнения, ключи, реверсивный счетчик, дешифратор, цифро-аналоговый преобразователь и управляемый усилитель, соединенный сигнальным входом с выходом нелинейного элемента и входом блока сравнения, а управляющими входами - с выходами488225 фиг дешифратора и входами цифро-аналогового преобразователя, выход которого подключен к входу вычитающего блока, соединенного выходом с входом нелинейного элемента, причем выходы блока сравнения через ключи, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами дешифратора, подключены к входам суммирования и вычитания реверсивного счетчика, соединенного выходами с входами дешифратора.488225 Е,1; А 1 У У: иг Составитель С. КазиновТе. ред Т. Курилко Редактор Б сова нкин рректо каз 14115 писн 1 ИИПИ Г ппография, пр. Сапунова, 2 Изд Ж 1881ударственного кпо делам изобросква, Ж, Р/ Тираж 679итета Совета Министров СССений и открытийшская наб., д. 4/5