Функциональный преобразователь

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских Республик(61) Дополнительное к авт. свид.ву(22) Заявлено 08.12.75 (21) 21977 28/18-24с присоединением заявки-51) М, Кл. С 06 ( 7/26 осудврственный комитетСовета Министров СССРов деяам изобретениеи открытий тет(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике.Известен функциональный преобразователь, содержащий операционный усилитель, в обратной связи которого включены стабилитроныЯ. Для сглаживания скачков выходного напряжения в нем использован сглаживающий фильтр,Недостаток такого преобразователя - невысокая точность воспроизведения функций.Наиболее близким к предложенному преобразователю является функциональный цреобраэователь, содержащий триггеры, магнитные усилители, входные обмотки к торых соединены последовательно и подключены к входу преобразователя, к выходным обмоткам первого и второго маг" нитных усилителей подкшочены,соответственно входы. первого и второго выпрями- тельных мостов, первые выходы которых соединены. между собой через два последовательно вкшоченных потенциометра обратной связи, а вторые выходы соединеньт между собой через два последоватепьно включенных ЙС 3 ильтра, общий выл которых соединены с общим выводом потенциометров обратной связи. Кроме етого, преобразователь содержит управляемые ключи, выход первого из которых соединен с катодами стабилитронов первой и второй групп, выход второго управ ляемого ключа соединен с катодами стабялитронов третьей и четвертой групп, анод каждого стабилитрона первой группы соот ветственно через первый масштабныйре-, зистор соединен с анодом первого развязываюшего диода и через второй масштабный резистор - с анодом второго развязьтвающего диода, анод каждого стабилнтрона второй группы соответственно через третий масштабный резистор соединен с анодом третьего раэвяэывающего диода и через четвертый масштабный реэисторЭъ с анодом четвертого развязываюшего диФда, анод каждого стабилитрона третьейгруппы соответственно через пятый мао,штабпый резистор соединен с анодом пя- того развязывающего диода,и через шес ; той масштабный резистор - с анодом ше62098 того развяэывающего диода, анод каждогостабинитрона четвертой группы соответственно через седьмой масштабный резистор соединен с анодом седьмого раэвязывающего диода и через восьмой масштабный резистор - с анодом восьмогораэвяэывающего диода Я.Недостаток известного функционального преобразователя - низкая точность воспроизведения функций.Для повышения точности воспроиэведе Ония функций в предложенном функциональном преобразователе вход первоготриггера подключен к аноду первого стабилитрона первой группы, а выход указанного триггера соединен с управпяющимвходом первого управляемого ключа входвторого триггера подключен к .аноду первого стабилитрона третьей группы, а вы-,ход второго, триггера соединен с управляющим входом второго управляемого клю ча, входы обоих ключей подключены к общему выводу потенциометров обратной связи и соответственно через девятый и десятый масштабные резисторы соединеныс анодами первого и пятого развязывающих диодов, катоды первого и четвертогоразвязывающих диодов соединены с началом обмотки обратной связи первого магнитного усилителя, катоды второго итретьего развязывающих диодов соедине- Зоны с началом обмотки обратной связи второго магнитного усилимля; концы укаэанных обмоток соединены с подвижным контактом первого потенциометра обратной связи, катоды шестого и седьмого развя- Э 5эывающих диодов соединены с началомкомпенсационной обмотки первого магнитного усилителя, катоды пятого и восьмого развязывающих диодов соединены сначалом компенсационной обмотки второго щмагнитногб усилителя,.концы обеих компенсационных обмоток соединены с подвижным контактом второго потенциометра обратной связи,На чертеже изображена принципиальная схема функционапьного преобразоватепя,функциональный преобразователь содержит магнитные усииители 1 и 2, выпрямительные мосты 3 и 4, РС-фильтры 505 и 6, потенциометры 7, и 8 обратнойсвязи, управляемые ключи 9 и 10, группы стабинитронов 11- 11 12- 12,13- 13, 14- 14 р масштабные реэисторы 15- 15, 16-. 16, 17- 17 и, 55181- 181 1, 19- 19 ф 204- 20, 21121 22- 22, 23 и 24, развяэывающие диоды 25-32; триггеры 33 и 34.Преобразователь содержит также компен 60 94сационные -обмотки 35 и -36 магнитныхусилителей, обмотки 37 и 38 обратнойсвязи, входные обмотки 39 и 40. В состав магнитных усилителей 1 и 2 входятобмотки 41 и 42 питания по,переменному току, подключенные к трансформатору43 с установочным потенциометром 44,и выходные обмотки 45 и 46.функциональный преобразователь работает следующим образом.Подкпючением стабилитронов 11 и 13устанавпиваются участки аппроксимациипри увеличении крутизны заданной функции для положитепьной и отрицательнойполярностей входного сигнала. Аналогично стабилитронами 12- 12 и .14 - 14 аустанавливаются участки прн уменьшении крутизны заданной функции.Масштабными резисторами 151- 15 ии 19- 19 и устанавливаются наклоныучастков аппроксимации при увеличениикрутизны функции, а резисторами 1717 и 21- 21 - при уменьшении крутизны. Масштабными резисторами 1616 И и 201- 206 устанавливается токкомпенсации скачка выходного сигнапапри переходе на участки с большой крутизной соответственно для попожительного и отрицатеньного 1 входных сигналов. Аналогично резисторами 18- 18 И,и 22- 22; устанавливается ток при переходе научастки с мапой крутизной.Потенциометрами 7 и 8 обратной связи грубо устанавливается коэффициентобратной связи в зависимости от максимальной крутизны заданной характеристи.ки.При отсутствии входного сигнала токи в выходных обмотках 45 и 46 магнит-ных усилитепей 1 и 2 равны между собой, и сигнал, на выходе преобразователяравен нулю,С ростом входного сигнала положительной полярности, обеспечивающего падение напряжения на потенциометре 7 обратной связидостаточно для пробоя стабилитрона, пробивается стабилитрон 11в резупьтате чего параляельно масштабному резистору 23 подкпочается масштабный резистор 15 определенного сопротивпения. За счет этого происходт увеличение коэффициента обратной связи, что приводит к переходу на новый участок аппроксимации.В компенсационную обмотку 36 магнитного усилителя 2 подается ток, что приводит к компенсации скачка выходного напряжения при переходе на новый участокаппроксимации.Триггер 33 переходит в неустойчивое состояние в схеме использованы триг-геры Шмитта), при котором управляемый ключ 10 отключает шунтирующие цепи обмотки 37 обратной связи магнитного усилителя 2 и шунтирующие цепи ко мпенсацион 5 нойобмотки 35 магнитногшусилителя 1,При входном сигнале, обеспечивающем пробой стабилитрона 12, происходит переход на воспроизведение участка функции с меньшей крутизной. В, этом случае в компенсационную обмотКу 36 магнитного усилителя 2 подается ток через управляемый ключ 9, стабилитрол 12, масштабный резистор 17, развязывающий диод 27, что приводит к переходу на новый участок аппроксимации, С рос 1 том входного сигнала происходит пробой следующего стабилитрона 12 2 второй группы, в результате чего параллельно резистору 171 подключается масштабный 20 резистор 17 а масштабный резистор218 2 подкшочается параллельно резистору 23.При дальнейшем увеличении входного сигнала последовательно пробиваются стабилитроны 11 первой группы или стабил.троны 12 второй группы.Аналогично происходит работа преобразователя при отрицательном входном сигнале, В этом случае работают стабилитроны 13 23 третьей группы и стабилитроны 14 - 14 четвертой группы.Положительный эффект предложенного преобразователя заключается в повыше- з 5 нии точности воспроизведения функций. Это достигается включением в положительную обратную, свяэьмагнитныхусилителей групп стабиличронов по рассмотреннойсхеме. 40Формула изобретенияфункциональный преобразователь, содержащий триггеры, магнитные усилители, входные обмотки которых соединены .последовательно и подключены к входу преобразователя, к выходным обмоткам первого и второго магнитных усилите лей подключены соответственно входы первого и второго выпрямительных мостов, первые выходы которых соединены между собой через два последовательно включенных потенциометра обратной связИ, 55 а вторые выходы соединены между собой через два последовательно включенных КС-фильтра, общий вывод которых соединен с общим выводом потенциометров обратной связи, управляемые ключи, выход первого из которых соединен с катодами стабилитронов первой и второй групп, выход второго управляемого ключа соединен с катодами стабилитронов третьей и четвертой групп, анод каждого1 стабилитрона первой группы соответственно через первый масштабный резистор соединен с анодом первого раэвязывающего диода и через второй масштабный резистор - с анодом второго раэвязывающего диода, анод каждого стабилитрона второй группы соответственно через третий масштабный резистор соединен с ано дом третьего развязывающего диода и через четвертый масштабный резистор - с анодом четвертого развязывающего диода, анод каждого стабилитрона третьей группы соответственно через пятый масштабный резистор соединен с анодом пятого развязываюшего диода и через шестой масштабный резистор - с анодом шестого развязывающего диода, анод каждого стабилитрона четвертой группы соответственно через седьмой масштабный резистор соединен с анодом седьмого развязывающего диода и через восьмой масштабный резистор - с анодом восьмого развязываюшего диода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в нем вход первого триггера подключен к аноду первого стабилитрона первой группы; а выход укаэанного триггера соединен с управляющим входом первого управляемого ключа, вход второго триггера подключен к аноду первого стабилитрона третьей группы, и выход второго триггера соединен с управляющим входом второго угравляемого ключа, входы обоих кшочей подключены к общему выводу .потенциометров обратной связи и соответственно через девятый и десятый масштабные резисторы соединены с анодами первого и пяти"о развязывающих диодов, катоды первого и четвертого развязывающих диодов соединены с началом обмотки обратной связи первого магнитного усилителя, катоды второго и третьего развязывающих диодов соединены с чалом обмотки обратной связи второго магии;ного усилителя, концы укаэанных обмоток соединены с подвижным контактом первого потенциометра обратной связи, катоды шестого и седьмого развязывающих диодов соединены с началом компенсационной обмотки первого магниФ- ного усилителя, катоды пятого и восьмого развязывающих диодов соединены с началом компенсационной обмотки вто- рого магнитного усилителя, концы обеих620989 Гл 1Г НИИПИ Заказ 4661/46 нраж 826 пнсное лиал ПП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 7,компенсационных обмоток соединены с подвижным контактом второго потенциометра обратной связи.Источники информации, принятые во внимание при експертизе: 8 1, Авторское свидетельство СССР% 386405 кл. Я 06 (т 7/26, 1973, 2. Авторское свидетельство СССР М 139095, кл. Я 06 Я 7/26, 1960,Ья