Многофункциональный преобразователь

1 0 и и-Очи"и"и е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соввтсиих Социалистичвсиик Увслублии,74 (21) 2087182 явле и заявкиприсоединен 3) Приоритет аюударютавиими июмитеЮювата Миииютрюа СССРию аеам иаюбретеиийя ютирмтий(45) Дата опуб коваиия описания 08.04,77(71) Заявител восибирский электротехнический институт св 4) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ 2 2 Изобретение относится к вычислительной техники и может быть использовано в спецнализиро. ванных вычислителях широкого применения.Известны функциональные преобразователи, выполненные на операционных усилителях с цифро. вымя управляемыми сопротивлениями во входной цепи и цепи обратной связи Г3.Недостатками этих преобразователей являются невысокая точность воспроизведения функций и невозможность получения одновременно нескольких функций.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является многофункциональный пре. образователь, содержащий счетчик, счетный вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, а управляющий вход - с выходом схемы сравнения, первый вход которой соединен с входом преобразователя, а второй - с выходом первого коммутатора, первая группа входов которого сое. динена с выходами блока делителей напряжения, .входьь которого через второй коммутатор соединены с информационными выходами счетчика, а управляющие входы первого и второго коммутаторов соединены с управляющим входом преобразователя 121. Недостатками этого преобразователя яв. ляются узкий класс решаемых задач, так как нельзя получить одновременно несколько функций одного и того же аргумента (использование такой структуры для реализации нескольких функций одного аргумента потребует ее многократного повторения) и невозможность подачи на вход схе. мы аргумента, заданного в аналоговой форме, так как кодовые входы схемы определяются наличием .дискретного (цнфрового) регистра, а перестройка схемы с использованием аналоговых входов потребует ее существенного усложнения за счет дополнительного введения преобразователей аналог-код.Для расширеня класса решаемых задач в пред. лагаемый преобразователь введен блок решающих усилителей, входы которого соединены соответственно с выходами блока делителей наиряже. ния, входом преобразователя и шиной опорного сигнала, а выходы блока решающих усилителей соединены со второй группой входов первогоком. мутатора,На фиг. 1 изображена блок-схема описываемого преобразователя; на фиг. схема одной из его частных реализаций.Преобразователь (см.фиг. 1) содержит ревер. сивный счетчик 1, соединенный входами с гснера 525123тором 2 тактовых импульсов и схемой 3 сравнения, один из входов которой соединен с коммутатором 4. Входы коммутатора 4 соединены через блок 5 решающих усилителей с блоком 6 делителей напряжения, входы которого подключены к выходу коммутатора 7.В преобразователепредставелнном на фиг, 2, блоки 5 и 6 содержат цифроаналоговые делители 8 напряжения (например, сетки В - 2 В), развязывающие и инвертирующие усилители 9 и суммирующие усилители 10,На входы преобразователя (см. фиг. 1) подаются входное преобразуемое напряжение Ову напряжение управления Ощ коммутатором 7 и напряжение управления О, коммутатором 4.Коммутатор 7 соединяет прямые и инверсивные выходы реверсивного счетчика 1 с управляющими входами делителей блока 6, Коммутатор 4 осуществляет соединение одного из выходов блока 6 или блока 5 с одним из входов схемы 3 сравнения.Таким образом, по сигналам Очер и Очрсрг осуществляется настройка преобразователя на реализацию заданной группы математических зависимостей.После завершения переходных процессов в коммутаторах 4 и 7 преобразователь работает как нелинейный цифроаналоговый следящий преобразователь.На примере реализации функций видаЧ=агссоз х,УвЗ 1 пх, Чс Сов Х, цоагСьт Х,Ч - агс ьп х и в 1- аГС СОЗ хпреобразователь (см. фиг. 2) работает следующим образом.Последовательный блок 6 линейных цифроаналоговых делителей напряжения состоит из пяти линейных цифроаналоговых делителей и включенных на их выходе для развязки взаимного влияния пяти инвертирующих усилителей, На кодовые входы цифроаналоговых делителей блока 6 синхронно подается в зависимости от состояния коммутатора 7 либо прямой (М), либо обратный (Я) код реверсивного счетчика 1. Состояние коммутатора 7 определяется поданными на него извне управляющими сигналами мурр, На первый цифроаналоговый делитель блока 6 подается единичное опорное напряжение Ео, Напряжение с выхода первого цифроаналогового делителя блока 6 через инвертирующий усилитель 9 поступает на коммутатор 4 аналоговых сигналов, а сигнал с выхода коммутатора 4 поступает на один из входов схемы 3 сравнения, на другой вход которой поступает входное напряжение Овхво О, Поскольку схема 3 сравнения обрабатывает равенство О; - О, ац = ЯВд: так какЕеп,Е Н Таким образоми,.и ыг =и; и,=и, н(г =ц.;м г, а 3- напряжения на выходах ТГ -Ч цифроаналоговых делителей напряжения, соответственно.Блок решающих усилителей содержит два сумЮ мирующих 10 и два инвертирукацих 9 усилителя.Выходы суммирующих усилителей являются выходами преобразователя и соединены со входами коммутатора 4 аналоговых сигналов, На один из суммирующих усилителей подается единичный сиг 5 нал, а на другой - входной сигнал О. Надругие входы суммирующих усилителей подаются соответствующие сигналы с цепочки цифроаналоговых делителей напряжения. Выбирая коэффициент передачи соответствующих суммирующихЗу усилителей 10 за счет входных сопротивлений вобратной связи, на выходе одного суммирующего усилителя получают суммуИ 22 а-оС,а аа на выходе другого суммирующего усилителясрх ах/6 СЕх 120 а 84 Л О.При вычислении обратных тригонометрическихфункций ц:агситэи яввссозх преобразователь ра- ЗО ботает аналогично. При этом по сигналу внешнегоуправления коммутатор 4 аналоговых сигналовкоммутирует на вход схемы сравнения напряжениелибо с выхода первого суммирующего усилителя впервом случае, либо с выхода второго суммируюЗб щего усилителя во втором случае. Поскольку реверсивный счетчик 1 отрабатывает равенствоО,= Ото выходной код счетчика после интегрирования имеет видв первом случаеН И азсдав 40илкссуиво веером случае Йвщф ссоссоамлксКроме того, при состоянии коммутатора 7,когда на вход цепочки линейных цифроаналоговыхделителей поступает обратный код реверсивногосчетчика 1, прямой код счетчика имеет видв первом случае й р 1- ср сьев1 кх0 мдксй ч 1 = сьтссоя - ,Ю,во втором случае ЦмвксКонструкция предлагаемого многофункционального преобразователя позволяет реализоватьр его в интегральном исполнении.Значительное расширение функциональных возможностей и возможность интегрального исполнения преобразователя позволяет использовать его вспециализированных вычислителях широкого при 60 мене ния.формула изобретения Многофункциональный преобразователь, содержащий счетчик, счетный вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, а управляющий Ь вход - с выходом схемы сравнения, первый вход которой соединен с входом преобразователя, а второй - с выходом первого коммутатора, первая группа входов которого соединена с выходами блока делителей напряжения, входы которого через Ю второй коммутатор соединены с информационными выходами счетчика, а управляющие входы первого и второго коммутаторов соединены с управляющим входом преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения класса решаемых 15 задач, в него введен блок решающих усилителей, входы которого соединены соответственно с выходами блока делителей напряжения, входом преобразователя и шиной опорного сигнала, а выходы блока решающих усилителей соединены со второй группой входов первого коммутатора,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Смолов В. Б. "Диодные функциональные преобразователи", изд. "Энергия", стр, 123, рис, 6-8.,2. Смолов В, Б. и фомичев В, С.Аналого-цифровые и цифроаналоговые нелинейные вычислительные устройства", Л., изд. "Энергия", 1974, стр 141, рис. 6-1 (прототип) .525123 Звквв 5091/91ОНИИП 1 Тираж 864осударствениого комитета по делам изобретений н 3035, Москва, Ж, РаушПодписноеСовета Министров СОткрытийкдя наб., д.4/5Фи 1 иал ППП "Патент", г. Уже л. Проектная, 4 Составитель . И 16 енннова