Функциональный преобразователь

п 11 552622 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приорнт Опубликован Государственный коми Совета Министров СС.03,77. Бюл 53) 81 335 813088,8) тень М делам изобретений ата опублико и от 2.04.77 ния описани(54) ФУНКЦИОНАДЬНЬ 1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых и гибридных измерительно-вычислительных комплексах,Известен универсальный гибридный функ- д циональный преобразователь 1, содержащий блок памяти, блок задания функции, блок определения зоны алпроксимации, дешифратор и блок определения положения аргумента.Однако такой преобразователь не обеспечи вает возможности перестройки на другую функцию преобразования, поскольку при этом должен быть заменен блок задания функции.Известен также наиболее близкий по техническому решению к изобретению функцио нальный преобразователь 21, содержащий две группы многозначных запоминающих элементов, основные входы каждого из которых соединены с установочными входами преобразователя, два дополнительных входа - с соот ветствующими выходами генератора импульсов и генератора ступенчатого напряжения, а третьи дополнительные входы - с шиной Запись, и выходной многозначный потенциальный элемент, два дополнительных входа 2 которого подключены к соответствующим выходам генератора импульсов и генератора ступенчатого напряжения, а вход и выход - соответственно к входу и выходу преобразователя. 3 Недостаток такого преобразователя - пониженная точность аппроксимации, так как он является преобразователем нулевого порядка.Предложенный функциональный преобразователь отличается тем, что, с целью повышения точности при воспроизведении функций, он содержит третью группу многозначных запоминающих элементов, масштабные преобразователи фазы в напряжение, дифференциальные усилители-ограничители с ограничивающим диодом и входным делителем на резисторах, генераторы пилообразного напряжения и триггеры, управляющие входы каждого из которых соединены с выходами соответствующего по номеру и с номером на единицу болыпим многозначных запоминающих элементов первой группы, а выходы подключены к управляющим входам масштабных преобразователей фазы в напряжение и генераторов пилообразного напряжения. Задающие входы последних подсоединены к выходам соответствующих по номеру многозначных запоминающих элементов второй и третьей групп, а выходы - к резисторам входных делителей соответствующего усилителя - ограничителя, ограничивающий диод которого подключен к выходу последующего многозначного запоминающего элемента второй группы, Выходы усилителей-ограничителей подключены к входам масштабных преобразователей фазы в45 50 Г 60 65 напряжение, выходы которых объединены и подсоединены к дополнительному входу выходного многозначного потенциального элемента. Основные входы многозначных запоминающих элементов третьей группы соединены с дополнительными установочными входами преобразователя.На фиг. 1 представлена схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 приведена диаграмма аппроксимации функции.Преобразователь (фиг. 1) содержит масштабные преобразователи 1 с - 1 фазы в напряжение, первую группу многозначных запоминающих элементов 2 с - 2, в состав каждого пз которых входят масштабный преобразователь 3 фазы в напряжение и масштабный преооразователь 4 напряжения в фазу. Кроме этого, преобразователь содержит генератор 5 ступенчатого напряжения, генератор 6 импульсов, масштабные преобразователи 7 в - 7 фазы в напряженне, выходной многозначный потенциальный элемент 8, включающий в себя масштабный преобразователь 9 напряжения в, фазу и масштабный преобразователь 10 фазы в напряжение, дифференциальные усилители-ограничители 11 - 11-ь ограничивающие диоды 12 ю - 12 , резисторы входных делителей 13 с - 13 - , 14 ю - 14-ь 15 - 15 , генераторы 16 - 16пилообразного напряжения, триггеры 1 - 17-, масштабные преобразователи 18 с - 18 фазы в напряжение; вторую группу многозначных запоминающих элементов 19 о - 19, в состав которых входят масштабный преобразователь 20 напряжения в фазу, масштабный преобразователь 21 фазы в напряжение, масштабные преобразователи 22 с - 22- фазы в напряжение и третью группу многозначных запоминающих элементов 23 ю - 23 п - , каждый из которых содержит преобразователь 24 напряжения в фазу и преобразователь 25 фазы в напряжение. 1-1 а фиг. 2 представлена диаграмма кусочнолппейной аппроксимации выходной функции Л аргумента Х.Функциональный преобразователь первого порядка работает следующим образом.Значения заданной функции (Л - Л) и аргумента (Хо - Х) в точках аппроксимации записываются по установочным входам в две группы элементов памяти, выполненных на многозначных запоминающих элементах 2 в - 2 и 19 - 19, в масштабных преобразователях 1 с - 1 и 18 в - 18. Кроме того, имеется третья группа элементов памяти, в которую записываются по установочным входам наклоны аппроксимирующих отрезков О - :и - 1. Третья группа выполнена также на многозначных запоминающих элементах 23 ю - 23-, и масштабных преобразователях 22, - 22 ь Значения функции (Л - 2), аргумента (Хю - Х,) точек аппроксимации и наклоны аппроксимирующих отрезков (О - :п - 1) задаются в виде напряжений и записываются в них по 5 10 15 20 25 30 35 40 команде Запись, которая подается одновременно на все группы элементов памяти.Точность запоминания этих значений определяется числом состояний многозначных запоминающих элементов - и. Значение т соответствует отношению частот генератора 6 импульсов (1") и генератора 5 ступенчатого напряженияи:У1 т После команды Запись значения аргументов точек аппроксимации (Х - Х) поступают с выходов первой группы элементов памяти в виде фазо-импульсных кодов на соответствующие входы триггеров 17 - 17-ь которые управляют запуском генераторов 16 с - 16и масштабных преобразователей 7 ю - 7-Одновременно значения функции (Лв - п) и значения наклонов аппроксимирующих отрезков (О - :п - 1) соответственно с выходов второй и третьей групп элементов 19 ц - 19 и 23 ц - 23, подаются на входы генераторов 16) 16 п -и диоды 12 в - 12, которые определяют уровень ограничения пилообразного напряжения на выходах дифференциальных усилителей-ограничителей 11 ц - 11 ь Если напряжение на катоде диода 12, выше уровня напряжения, с которого начинается развертка генератора 16 то на выходе усилителя 11; напряжение нарастает до напряжения, приложенного к катоду диода (аппроксимация положительного наклона кривой заданной функции); если же напряжение, приложенное к диоду 12;, ниже начального уровня развертки, напряжение на выходе усилителя 11; падает (аппроксимация отрицательного наклона кривой),Напряжение начального уровня развертки генератора 16, задается с установочных входов Л; через соответствующие элементы памяти. Выходы дифференциальных усилителей- ограничителей 11 о - 11 п- через масштабные преобразователи 7 - 7,объединены и подключены к задающему входу многозначного потенциального элемента 8, состоящего из масштабных преобразователей 10 и 9, вход и выход которого образуют соответственно входную Х и выходную У(Х) шины преобразователя.На примере аппроксимации функции 2= =1(Х) вида фиг. 2 рассмотрим подробнее работу функционального преобразователя в динамике (т. е, при изменении развертывающего сигнала с выхода генератора 5 во времени).Фазо-импульсныйкод напряжения Х с выхода многозначного запоминающего элемента 2 переводит триггер 17 в рабочее состояние, вследствие чего запускается генератор 16 ц пилообразного напряжения и масштабный преобразователь 7 Генератор 16 запускается с начального уровня напряжения на выходе многозначного запоминающего элемента 19 (элементы 1, 18; и 23 используются только в момент записи исходных данных в соответ5ствующие три группы элементов памяти), со- ответствующего значению функции Я,. Наклон развертывающего напряжения генератора 16 о задается также напряжением с выхода многозначного запоминающего элемента 23 О и соответствует наклону 0. Пилообразное напряжение на выходе дифференциального усилителя-ограничителя 11 к входу которого подключен генератор 16 растет до уровня приложенного к катоду диода 12 О напряжения, снимаемого с выхода многозначного запоминающего элемента 19, и соответствующего значению функции Гт.Фазо-импульсный кол напряжения Х, с выхода следующего многозначного запоминающего элемента 2 т сбрасывает триггер 17, в исходное состояние, вследствие чего преобразователь 7, отключается от общей шины, подключенной к задающему входу многозначного потенциального элемента 8, и к ней подсоединяется преобразователь 7 запущенный с выхода триггера 17 т, который, в свою очередь, переводится в рабочее состояние тем же фазоимпульсным кодом напряжения Х,. Далее процесс повторяется в описанном порядке до последнего заданного значения аргумента точки аппроксимации Х, после чего возвращается в исходное состояние и т. д. При подаче на вход многозначного потенциального элемента 8 напряжения, соответствующего значению аргумента Х, которое преобразуется в преобразователе 9 в фазо-импульсный код три подключает в соответствующий момент времени 1 напряжение с общей шины на выход преобразователя 10, получим на выходе функционального преобразователя напряжение У(Хт), отображающее заданную зависимость 2=(Х) между входом и выходом, Погрешность аппроксимации не накапливается по 2, а определяется точностью запоминания значений ХУ; соответствующими многозначными элементами памяти и погрешностью задания наклонов аппроксимирующих отрезков.Технический эффект от внедрения данного предложения заключается в создании универсального преобразователя с перестраиваемой функцией преобразования и повьцценной точностью преобразования.Формула изобретенияФункциональный преобразователь, содержатций две грутц 1 ы многозначных запстМинаю.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Авт. св.419919, кл. т,1 06 Л 3/00, 1972.2, Авт. св.473195, кл. б 06,1 ЗттОО, 1973 (прототип),50 щих элементов, основные входы каждого пз которых соединены с установочными вхочамп преобразователя, два дополнительных входа - с соответствующими выходамп генератора импульсов и генератора ступеттчатого ттапряжения, а третьи дополнительные вхолтт соединены с шиной Запись, и выхолной многозначный потенциальный элемент, лва дополнительных входа которого подключены и соответствующим выходам генератора тттпултсов и генератора ступенчатого напряжения, а вход тт выход подключены соответствентто и вхолу и выходу преобразователя, о т л и ч а то - щ и й с я тем, что, с целью повьппеттия тотттости при воспроизведении функттттй, он солеожттт третью группу многозначных запомттнатощих элементов, маспттабньте ппеобразователи фазы в напряжение, Лифференпиальнт,те усилители-ограничители с ограничивающпм,чподом и вхолным делителем на резисторах, генераторы пилообразного напояження и триггеры, управляющие входы каждого пз которых соелинены с выходами соответствутощсго по номеру и с номером на елттнитт ттолт,тттют многозначных запоминающих элементов первой группы, а выходы подклточеттьт к управляюцтим входам мастптабных преобразователей тЬазьт в напряжение и генераторов пттлообразного напряжения, задающие вхольт которых подключены к выходам соответств тощих по номеру многозначных запомттнатощттх элементов второй и третьей групп, а вттхолы подключены к резисторам вхочных делителей соответствующего х"сттлтттеля - огоанпчителя, ограничивающий диод которого полтлтотетт т выходу последующего многозначного запомпнающего элемента второй грс ппьт; выхо.чьт усилителей-ограничителей полклточены к входам масштабных преобразователей т 1 тазт.т в 4 О напряжение, выхольт которых объе чттттсттьт ттподключены к дополнительному вхо,ч вьтхо,чного многозначного потенциального элемента; основные входы многозначных запомипатощнх элементов третьей группы подключены к ло полнительным установочным входам преобразователя.одписное 71 ак ипография, пр. Сапунова, 2 и 1с Изд,341 ИПИ Государственного по делам изо 113035, Москва, ЖТираж 899комитета Совета Министров ССетений и открытий5, Раушская наб., д. 4/5