Функциональный преобразователь

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ЛВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик) 2197727/18-2 51) М, Кл,Об7/ 230055 б/18-2 пением заявк и и Говйдврвтввкный номнт Соввта Мнннотров Ис по делам наоорвтвнн н открытий(43) Опубликовано 1505.78.Бюллетень %18 (45) Лата опубликования описания 2 б.04.7) Заявитель КЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ упныод со- рацион- масштаб- того звоневы 25 сто- Рупонов итель ого Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике.В системах автоматического управления, вычислительнй технике, теле" механических системах, а также в изме рительных информационных системах находят широкое применение функциональные преобразователи.Известен функциональный преобразователь, который содержит операционный 10 усилитель с резисторами в цепи обратной связи, параллельно которому включены шунтирующие цепочки из последовательно включенных стабилитронов и резисторов. Каждая шунтирующая цепоч ка содержит сглаживающий фильтр, включенный между точкой соединения стабилитрона с резистором и точкой нулевого потенциала )13.Такой преобразователь воспроидит только монотонные функции ссокой точностью,. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является функциональный преобразователь, содержащий выходной сумматор, масштабные резиры, операционные усилители, две гпы стабилитронов, аноды стабилитрпервой группы через первый разделный диод соединены с выходом перв 30 операционного усилителя и через первый масштабный резистор, - с входом второго операционного усилителя, а катоды стабилитронов второй гр через второй разделительный ди единЕтты с выходом третьего опе ного усилителя и через второйный резистор - с входом четвер операционного усилителя )21 .В предложенном преобразователе, с целью повышения точности, выход второго операционного усилителя через первый входной масштабный резистор со.единен с входом первого операционного усилителя, выход которого через тоетий масштабный резистор соединен с входом второго операционного усилителя и че" реэ второй входной масштабный:резистор - с входом выходного сумматора, к которому через третий входной масштабный резистор подключен также,.выход четвертого операционного-усилителя, входы второго и четвертого операционных усилителей соответственно через четвертый и пятый входные масштабные резисторы соединены с входом преобразователя, выход третьего операционного усилителя через четвертый масштабный резистор соединен с входом четвертого операционного усилителя, катодкаждого стабилитрона первой группысоединен с входом второго операционного усилителя через соответствующиймасштабный резистор первой группы ичерез соответствующий масштабный резистор второй группы - с первым выводом шестого входного масштабного резистора, второй вывод которого подключенк входу четвертого операционного усилителя, анод каждого стабилитрона второй 0группы соединен с входом четвертогооперационного усилителя через соответствующий масштабный резистор третьейгруппы и через соответствующий масштабный резистор четвертой группы - спервым выводом седьмого входного масштабного резистора,.второй вывод которого подключен к выходу второго операционного усилителя,Принципиальная схема описываемогопреобразователя приведена на чертеже. 20Функциональный преобразователь содержит выходной сумматор, выполненныйна Усилителе 1 с резистором 2 в обратной связи, операционные усилители 36 с соответствующими резисторами обратной связи 7.-10, две грУппы стабилитронов 11 -11 и 12 -12 н, четырегруппы масштабнйх резйсторов 131-1314 -14, 151-15 к, 161 -1 бя, разделительные диоды 17 18, входные масштабныерезисторы 19-26, масштабные резисторы 27-30,Стабилитронами первой 11 и второй12 групп устанавливаются участки аппроксимации заданной нелинейной харак теристики соответственно для отрицательной и положительной полярностейвходного сигнала,Четырьмя группами масштабных резисторов 13-16 устанавпиваются наклоны 40участков аппроксимации и необходимыйток для компенсации скачка выходногосигнала в момент перехода на новыйучасток аппроксимации. Масштабнымирезисторами 28 и 29 грубо устанавливается коэффициент обратной связи в45зависимости от минимальной крутизны.Иасштабными резисторами 27 и 30 устанавливаются наклоны начальных участковаппроксимации соответственно для отрицательной и положительной полярностей входного сигнала.Разделительный диод 17 обеспечивает работу стабилитронов 11 первойгруппы при отрицательной полярностивходного сигнала, исключая работу ста-билитронов при положительной полярности. Разделительный диод 18 обеспечивает работу стабилитронов 12 второй группы при положительной полярности входного сигнала, исключая работу стабилитронов при отрицательной полярности,Функциональный преобразователь работает следующим образом. При отсутствии входного сигнала сигнал на выходеравен нулю. При наличии входного сиг нала положительной пслярности преобладающей цепью прохождения сигнала является операционный усилитель б, у которого на начальном участке устанавливается масштабным резисторов 30 величина,обратной связи такой, чтобы суммарный сигнал на входе усилителя 1 соответствовал требуемому наклону начальногоучастка. При этом коэффициенты обратнойсвязи усилителей 4 и 6, устанавливаемые масштабными резисторами 28 и 29, выбираются минимальными.При наличии входного сигнала, обеспечивающего.падение напряжения намасштабном резисторе 30, соответствующеепробою первого стабилитрона второй группы 121 и переходу на участок большей крутизны, пробивается указанный стабилитрон, который обеспечивает подключение резйстора 15 параллельно резистору 30. При этом полное сопротивление цепи обратной связи уменьшается, вследствие чего коэффициент обратной связи увеличивается, что приводит к переходу на новый участок аппроксимации.Кроме того, подается сигнал на входкомпенсации операционного усилителя 4 по следующей цепи: выход усилителя 5, разделительный диод 18, стабилитрон 121, резистор 161, вход компенсации операционного усилителя 4, чтоприводит к компенсации скачка выходного сигнала в момент перехода на новыйучасток аппроксимации.При наличии входного сигнала, обеспечивающего падение напряжения на масштабном резисторе 30, соответствующее пробою второго стабилитрона второй группы 12 и переходу на участок меньшей крутизны, пробивается стабилитрон 12, который обеспечивает подачу сигнала на вход компенсации операционного усилителя 4 по следующей цепи: выход операционного усилителя 5, разделительный диод 18, стабилитрон 12, резистор 16, вход компенсации усилителя 4, что приводит к перехбду на новый участок аппроксимации. При этом изменение коэффициента обратной связи в усилителе б происходит незначительно, так как сопротивление резистора 152 велико. При дальнейшем увеличении входного сигнала последовательно пробиваются стабилитроны 12 эвторой группы. Преобразователь при этом работает аналогично.При наличии входного сигнала отрицательной полярности преобладающей цепью прохождения сигнала является усилитель 4, у которого на начальном участке устанавливается величина обратной связи резистора 27 такой, чтобы суммарный сигнал на входе усилителя 1 соответствовал требуемому наклону начального участка.В дальнейшем переключение стабилитронов первой группы 111-11 к происходит аналогично описанному принципу переключения стабиг. тронов 121 -12.Преобразователь позволяет повысить точность воспроизведения функций в любом квадранте для двух полярностей входного сигнала.Формула изобретенияФункциональный преобразователь, содержащий выходной сумматор, масштабные резисторы, .операционные усилители, две группы стабилитронов, аноды стабилитронов первой группы через первый разделительный диод соединены с выходом первого операционного усилителя и через первый масштабный резистор - с входом второго операционного усили теля, а катоды стабилитронов второй группы через второй разделительный диод соединены с выходом третьего операционного усилителя и через второй масштабный Резистор - с входом четвер того операционного усилителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в нем выход второго операционного усилителя через первый входной масштабный резистор со единен с входом первого операционного усилителя, выход которого через третий масштабный резистор соединен с входом второго операционного усилителя и через второй входной масштабный резистор - с входом выходного сумматора, к которому через третий входной масштабный резистор подключен также выход четвертого операционного усилителя, входы второго и четвертого операционных усилителей соответственно через четвертый и пятый входные масштабные резисторы соединены с входом преобразователя, выход третьего операционного усилителя через четвертый масштабнЫй Резистор соединен с входом четвертого операционного усилителя, катод каждого стабнлитрона первой группы соединен с входом второго операционного усилителя и через соответствующий масштабный резистор второй гРуппы - с первым выводом шестого входного масштабного резистора, второй вывод которого подключен к входу четвертого операционного усилителя, анод каждого стабилитрона второй группы соединен с входом четвертого операционного усилителя через соответствующий масштабный резистор третьей группы и через соответствующий масштабный резистор четвертой группы - с первым выводом седьмого входного масштабного резистора, второй вывод которого подключен к выходу второго операционного усилителя.Источники информации принятые во ,внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР Р 386405, кл. Су 06 Су 7/26, 1970,2. Смолов В.Б. Диодные функциональные преобразователи. Изд. Энергия, Л., 1967, с. 88-92.607234 Составитель О Техред М. Бо Биб едак аэ 2585/37 ЦНИИПИ ГосУд ППП Патент, г. Ужгород, Ул. Проект: - :=,. или Тир арственного коми по делам иэобр 35, Москва, Ж - 35Сахаровсова Корректор С.Гарас 826 Подписноеета Совета Министров ССений и открытийРаушская наб д. 4/5