Устройство для воспроизведения линейно-разрывных функций

)4 С 06 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(71) Специальное конструкторское бюро вычислительной техники Института кибернетики АН ЭССР(56) Авторское свидетельство СССР У 1182544, кл. С 06 С 7/25, 1984,Авторское свидетельство СССР У 1251114, кл, С 06 С 7/25,02,01.85. екторных (полосовых) фильтров уро ей сигнала в системах автоматичес ого управления и в аналоговой выхинке ель ель изобретевоспроиэвоия - ра ение класй. Устрой во содерж ункци и вто и амп ые селекшнии ис ик входного сигпарных напряжеитудных селекде дифференцин истждыйыполнопер ционного усилителя размыкающего ключ щего ИЗВЕДЕНИ подсоед к выход онного вленной введени тудногодинения выходам источ хи се(57) Изобретение может бытьвано для воспроизведения ивания смещенных модуль-фунсемейства функций подавленделения входного сигнала наном участке характеристикив частности, применяться вфильтров нижних и верхних увходного сигнала, режектор исполъзо моделиро ций и я и вы- задани может, качестве ровней первыиторы,нала иний, Кторовальногзамыкаю ненных управляющими входами дифференциального операцисилителя. Достижение поста- цели обеспечено благодаря в устройство второго амплиселектора и новой схемы соевнешних выводов обоих амплиелекторов между собой и с источника входного сигнала иков опорных напряжений.128872 5 Р (х х) (х х )= 3 вход напряжение источниканого сигнала;напряжение источникаопорного напряжения;напряжение на выводенапряжение на выводе где х 4 нах1 50 781 у,уЗдесьИзобретение относится к автоматике, аналоговой вычислительной имоделирующей технике.Цель изобретения - расширениекласса воспроизводимых функций. 5На фиг, 1 приведена базовая схема устройства; на фиг, 2-4 - графи -ки функций, воспроизводимых устройством по фиг. 1; на фиг. 5 - частныеварианты схемы с дополнительным ис Оточником опорного напряжения; нафиг, 6-8 - графики функций, воспроизводимых устройством по фиг, 5,Схемы (фиг1 ао) содержат первый1 и второй 2 аналоговые логические 5элементы (реляторы), внешний.источник 3 входного сигнала, первый 4.ивторой 5 источники опорных напряжений. Схемы (фиг. 5 аб ) дополнительно содержат третий источник 6 опорного напряжения. Обозначены такжевыводы8 и 7 , 8 замыкающегои размыкающего контактов переключателей 9 аналоговых логических элементов 1 и 2, выводы 10, и 1 О переключающих контактов переключателей,которые являются соответственно входом и выходом устройства, неинверти рующие и инвертирующие входы 1112, и 11 , 12 дифференциальных операционных усилителей-компараторов13 аналоговых логических элементов1 и 2 соответственно, управляющихсостоянием переключателей.Устройство (фиг. 1 и 5) работаетследующим образом,Аналоговый логический элемент 1в обращенном включении (вывод 10является входным, а выводы 7, и 8, 40являются выходными) воспроизводитлогическую операцию .двухадресногодемультиплексирования: у=0,5 х 1+вдп(х-х, )31у =05 Х 1-вь.8 п(х-х )(х-х( 1, при х ) х есть сигнум-функция. Таким образом, в зависимости от знака разности х-х, один из сигна-лов у или у равен входному напря 1 2жению х, а другой будет нулю.Аналоговый логический элемент 2 в прямом включении (выводы 7 и 82 являются входными, вывод 10 является выходным) воспроизводит функцию сигнатурного селектирования (логическую операцию выбора одного из поданных на его входы сигналов у, у)/ где х - напряжение источника 5 опорного напряжения;2 - сигнал на выводе 10 , являющемся выходом ус.тройства,Подставив равенства (1) в уравнения (2), получают функцию, воспроизводимую устройством (фиг, 1) по выводу 102,=0,5 х 1+вхрп(х-х, )(х-х )1= =х Ярй(х-х )(х-х ), (3) где 1, при (х-х ) (х-х )0 О, при (х-х ) (х-х ) /. 0 есть единичная скачкообразная функция,Если по схеме 1 а осуществить взаимозамещение выводов 7 и 8, то приходят к схеме на фиг. 1 Б, Функция, воспроизводимая устройством по фиг. 1 при снятии выходного сигнала с выхода 10 , определяется выра- жением 2 =05 х.1-вдп(х-х,)(х-х )1==х 1-Р(х-х) (х-х)(3 Б) На фиг. 2 а, За, 4 а представлены графики функций / = Ч,(х) при снятии выходного сигнала с вывода 1 О устройства по фиг, 1 а. при ХО х)0 (фиг. 2 а) х,/0 х )0 (фиг. Зо.) и х, =О, х О (фиг. 4 а), На фиг. 28 38 4 Я представлены графики функций 2 =ч (х) при снятии выходного сигнала с выхода 1 О устройства по фиг.В при х (О ХО (фиг. 2) х,О х 0 (фиг. ЗЯ) и х, =О, х )О (фиг.48).Устройство по фиг. 1 (вывод 10 ) воспроизводит функцию подавления входного сигнала на заданном участке (х,хд) характеристики (фиг, 2 а Зд 4 сд . т.е. является режекторньщ фильтром уровней сигнала,;На фиг.8 а,8,6, представлено семейство функций, воспроизводимых устройством при х ( 0 при снятии вы 1ходных сигналов с вывода 7, (фиг,ба), с вывода 8, (фиг, 68),межру выводами 7., и 8, (фиг. б В, симметричный выход) и с вывода 1 О, (фиг. бт).25На фиг. 7 о,б 6, г представлено се -мейство функций, воспроизводимых устройством при х,0 при снятии выходных сигналов с указанных выводов. На фиг. 8 а, 8 , Ь,г представлено се - мейство функций, воспроизводимых уст. ройством при х,=О.Устройство по несимме 1 ричным выходам воспроизводит соответственно функции одностороннего подавления и выделения входного сигнала на заданном участке (-ф, х,) характеристики, т.еявляются соответственно фильтрами верхних (фиг, 6 о, 7 а, 8 а)и нижних (Фиг. 68, 7, 8 Б) уровней сигнала. При этом Функции у, = = М (х) и у = (х) обладают свойством1 Ф Д рдиаметральной инверсии относительно аргумента х, т,е, р(х)+ М (х)=х,При снятии сигнала между вывода ми 7, и 8, (симметричный выход) устройство воспроизводит смещенную модуль-функцию (фиг. б 6, 76, 86) с регулируемым размером сдвига вправо и влево по оси абсцисс. 50 20 В частном случае при х. =0 (источник 4 опорного напряжения устранен, а вход 12, присоединен к шине нулевого потенциала) устройство воспро-, изводит Функции однополупериодного выпрямления (фиг. 8 а, 8 8) и функцию двухполупериодного выпрямления (Фиг. 8 Ь). з 12887Устройство по фиг. 1 о (вывод 10 ) воспроизводит функцию выделения входного сигнала на заданном участке (х хд) характеристики, т,е, является полосовым (селективным) фильтром 5 уровней сигналов,Если в схемы (фиг, 1) ввести источник 6 опорного напряжения, то приходят к схемам, представленным на фиг. 5 а,с, Функции, воспроизводимые 10 устройствами фиг. 5 а, Я по выводу 10 , определяются соответственно фор- мулами) 4При снятии сигнала с выводя 10 (несимметричный выход) устройство воспроизводит две диаметрально инверсные (сопряженные) линейно-разрывные функции (фиг, б , 7 , 8,),+Здесь кривая 2, соответствует положительной разности х -х , 0 сигналдлов, кривая 7, - отрицательной разности х -х ( 0 сигналов х и х наз д з входах 11 и 12 (в частном случае напряжение х =О, т,е. вход 11может быть присоединен к шине нулевого потенциала). Функции 2, =Ч,(х), 2, =91.(х) являются диаметрально инверсными, т.е. 9, (х)+е,(х)=х. В частном случае при х =х =0 (источники1 Я4 и 5 опорных напряжений устранены, а входы 12, и 12 присоединены к шине нулевого . потенциала) устройство воспроизводит функцию г,= =х 5 Р 1 (хх )Ч -ячейки, которая находит применение в системах автоматического управления с перестраиваемой структурой.Здесь имеет место расширение функциональных возможностей, так как в устройстве по фиг5 а (вывод 1 О ) возможна регулировка (сдвиг вправо или влево) точки сопряжения диаметрально инверсных функций ч+(х) и Ч (х). Формула изобретенияУстройство для воспроизведения линейно-разрывных функций, содержащее первый аналоговый логический элемент, выполненный в виде дифференциального операционного усилителя, выход которого подключен к управляющему входу переключателя, и источники опорных напряжений, о тл и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых Функций, оно содержит второй, идентичный первому, аналоговый логический элемент, выводы замыкающего иразмыкающего контактов переключателя которого соединены соответственно с выводами замыкающего (размыкаощего) и размыкающего (замыкающего) контактов переключателя первого аналогового логического элемента а вывод его переключающего контакта является выходом устройства, вывод переключающего контакта переключателя первого аналогового логического элемента является информационным входом устройства и подключен к неинвертирующему входу своего диффе 1) 887;1 Аренциального операционного усилите-"ля, инвертирующий вход которого соединен с выходом первого источникаопорного напряжения, инвертирующийи неинвертирующий входы дифференциального операционного усилителя вто рого аналогового ло нчского элерон нта подключены соответственно к выходу второго источника опорного напряжения и к информационному входу устройства./5 13035 Производственно-полиграфическое предприятие жгород, ул. Проектная х, г Тираж 694 Государственноголам изобретений и сква, Ж, Раушс Под омитета ткрытий я наб.,х, Фиг.