Устройство для функционального преобразования сигналов

. Союз Советсиих Социапистичвсиих Респубпии ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ДетОРСКОМЮ СЕИДЮтИЛЬСтву) Дополнительное к авт. саид-ву М. Кл.С 06 6 9/ОС 06 С 7/2 6585/1812,79 (21)заявки М 2)Заавле с присоелиие Гкударотюиый коиитет СССР па делаи изобретений и открытий(088,8) о 15,0 Й.82 Беллетеиь РЙ 1 Й ия 15.01. та опубликования опи Гри Путилин, А,ов 72) Авторы изобретен Никитин, ГВ. Полторак(71) Заявител О ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ(5 ф ) ельноиовано ои труб- вляется ашинахия элек исте сси я - повышение точия сигналов и расого диапазона. т ение от носит ся к вычислиехнике и может быть исполь аналоговых вычислительных ля нелинейного преобразова рических сигналов, а также х распознавания образов, ации случайных процессов и Известно устройство для функционального преобразования сигналов,выполненное на основе электроннолучевой трубки типа политрона 1.Недостатком его являются невысокая точность преобразования и ограниченный динамический диапазон,Наиболее близким по техническойсущности к предложенному являетсяустройство для функционального преобразования сигналов, содержащееэлектронно-лучевую трубку типа полит рона, функциональные пластины однойгруппы которой подключены к соответствующим выходам блока формированияФункциональной характеристики, дифференциальный усилитель, входы крого подключены к соответствующимколлекторам электронно-лучевки типа политрона, а выход явыходом устройства 2.Недостатком такого устройства является невысокая точность преобразования сигналов, связанная с тем, чтопри подаче сигналов на функциональО, ные пластины трубки происходит перемещение луча в ней перпендикулярнооси коллекторов, что приводит к искажению сигналов и снижению точностипреобразования это объясняется абберациями в трубке и изменением формылуча), Кроме того известное устройство имеет ограниченный диапазон поразмаху амплитуд входного сигнала,что существенно ограничивает общийдинамический диапазон системы преобразования сигналов,Цель изобретениности преобразованширение динамическ777 и и 1 Г К; где К дЗ -- а, ьЦр ь,Т , д.Зд 11 х1.1токи коллекторов- входные сигналы с функциональных пластин; 55 Гд 3 920Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для функционального преобразования сигналов, содержащем электронно-лучевую трубку типа политрона, функциональные пластины одной группы которой подключены к соответствующим выходам блока формирования функциональной характеристики, дифференциальный усилитель, входы которого подключены к соот ветствующим коллекторам электронно-лучевой трубки типа политрона, а выход является выходом устройства, выход дифференциального усилителя подключен к входу блока формирования Функциональной характеристики, а функциональные пластины другой группы электронно-лучевой трубки типа политрона являются соответствующими входами устройства.На чертеже изображена блок-схема предложенного устройства.Устройство содержит электроннолучевую трубку (ЭЛТ) 1 типа политрона, блок 2 формирования функциональной характеристики, который может быть выполнен, например, на потенциометрах, и дифференциальный усилитель 3. Выходы блока 2 формирования функциональной характеристики подсоединены к соответствующим Функциональным пластинам ч одной группы ЭЛТ. Функциональные пластины 5 другой группы являются соответствующими входами устройства. Суммирующий и вычитающий входы усилителя 3 подключены к соответствующим коллекторам 6 и 7 ЭЛТ 1, а выход усилителя 3 подключен к входу блока 2 формирования функциональной характеристики и одновременно является выходом устройства.Принцип работы устройства основан на использовании свойств электроннолучевой трубки типа политрона и охвата ее глубокой отрицательной обратной связью. Уст ройст во работ ает следующим образом,Входной сигнал (ЦВху ЦВх в 1 Вхтподается от совокупности первичныхисточников на одну группу функциональных пластин 5 трубки, Одновременно надругую группу функциональных пластинподается сигнал с блока 2 формирования функциональной характеристики,Данный блок осуществляет выполнениеоперации регулирования статическогооператора, в том числе установку режима распределения напряжений нафункциональных пластинах трубки в исходном состоянии. При подаче на пластины трубки 1 сигнала (Иоткл) последняя перемещает луц вдоль функ" циональных пластин, С коллекторов 6 и 7 трубки одновременно снимается сигнал, пропорциональный разности напряжений, поданных на функциональные пластины с учетом коэффициента передачи по току, Далее сигнал с 10 коллекторов подается на суммирующийи вычитающий входы усилителя 3, с выхода которого, являющегося одновременно выходом всего устройства, сигнал поступает на вход блока 2 фор мирования функциоанльной характеристики. За счет охвата глубокой отрицательной обратной связью по напряжению через усилитель 3 на блок 2формирования функциональной характер ристики луч в трубке перемещается наочень малое расстояние. Выходной сигнал определяется по Формуле-. коэффициент усиления усилителя 3;1.1 , - сигнал на 1-м входе устЬХ;ройства (1 А 1 ( и);У - сигнал на 1-м выходе блока 2 формирования функциональной характеристики,При этом сигнал 1.1 = а 1 " Вьа 1 35а коэффициенты К и Копределяютмасштаб передачи по току относительно второй и первой групп функциональных пластин соответственно.После простых преобразований, скучетом К се, Бвв 1 в - овт; о,Таким образом, с помощью йредложенного устройства осуществляется передача сигнала от входа устройствак его выходу с регулируемым с помощью блока 2 (коэффициент а ) коэффициентом передачи. Конкретно это объясняется тем, что при переходе лучаот одной пары Функциональных пластинк другой изменение крутизны токаопределяется величиной9207а 1 и а - определяющие размерность вЕличини влияние входныхцепей.Для полной идентичности необходимо.управлять коэффициентами а 1 и а ,добиваясь того, чтобы офК = О. Впредложенном устройстве удается достичь поставленной цели за счет управления коэффициентами аи а при 10помощи отрицательной обратной связи,введенной через вход блока формирова-ния функциональной характеристики,Таким образом, устройство обеспечивает певышенйе точности преобраэования сигналов за счет малого диапазона перемещения луча и расширениядинамического диапазона так как,входной сигнал на функциональныепластины может значительно превышать 20величину, допустимую для трубки,При такой схеме снимается ограничение, связанное с малым диапазономвозможного пеоемещения пуча, Введение обратной связи через вход блока 2 З2 целесообразно в случае работы устройства с небольшим числом входов,но с использованием идентичности характеристик крутизны токов,Технические преимущества предложенного устройства дают возможностьулучшить технико-экономические показатели аппаратуры, в которой устройство может быть использовано, Так,например, повышение точности приводит к возможности исключить из системы схемы, предназначенные специальнодля этой цели, что упрощает конструкцию и уменьшает стоимость аппаратурыориентировочно на 204. 40 77 6Расширение динамического диапазона обеспечивает стыковку с любой аппаратурой,независимо от диапазона вы " ходных напряжений, что позволяет исключить из системы соответствующие усилител 1 и каскады согласования. Это упрощает констоукцию устройств и снимает стоимость оборудования приблизительно на 154. Формула изобретенияУстройство для Функционального преобразования сигналов, содержащее электронно-лучевую трубку типа поли- трона, Функциональные пластины одной группы которой подключены к соответст" вующим выходам блока формирования функциональной характеристики, дифФеренциальный усилитель, входы которого подключены к соответствующим коллекторам электронно-лучевой трубки типа политрона, а выход является выходом устройства, о т и и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности преобразования и расширения динамического диапазона, выход дифференциального усилителя подключен к входу блока Формирования функцио". нальной характеристики, а функциональные пластины другой группы электроннолучевой трубки типа политрона являются соответствующими входами устройства.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР й М 3575, кл, Н 03 К 3/"3, 1973.2, Авторское свидетельство СССР й 312369, кл. Н 03 К 3/02, 1970 (прототип).920777 Составитель И. Шелиповаедактор Л. Веселовская Техред Е. Харитончик Корректор В. Бут акаэ 2347/59 ноеР 4/ филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,Тираж 732 ВНИИПИ Государств по делам изобр 113035, Москва, ЖПодписнного комитета СССтений и открытийРаушская наб д