Функциональный преобразователь

(22) Заявлено 11. 02. 81 (21) 3247289/ 5)М, Кл. С 06 С 7/2 присоединением заявки удврстюа 4 квмнтвтСССРдвлвм нэвбрвтеннйн втнрытнйблнковано 23 ата опубликования описания 23.(71) Заявит 54) фУНКЦИОНАНЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к аналого вой вычислительной технике и может быть использовано в качестве элемента автоматически программируемого функционального генератора в аналоговых и гибридных вычислительных устройствах, а также в системах автоматического регулирования, например, в качестве формирователя зоны нечувствительности, элемента для утроителя частоты, квадраторов, кусочно-линейного аппроксиматора и т.д.Известен специализированный функ циональный преобразователь, содержа щий источник входного сигнала, опе" рационный усилитель, сумматор, источник опорного напряжения 1 1,Наиболее близким техническим решением является функциональный преобразователь, имеющий два входных прецизионных диодных ограничителя, соединенных. с выходным сумматором и источники смещения 2. Недостатками этих устройств явлнются ограниченные функциональныевозможности И пониженная точность.Цель изобретения - повышение точности и расширение класса воспроиз"води мых функций,Поставленная цель достигается,темчто в функциональный преобразователь, содержащий источник входногосигнала и сумматор, введены исумматоров и в многовходовых блоков вы"борки экстремального значения, причем сумматоры объединены в а групп,первые входы сумматоров подключены Йисточнику входного сигнала, вторыевходы - к вине напряжения смещения,а выходы сумматоров каждой 1-группыподключены к входам 1-го многовходового блока выборки экстремальногоро значения, выход последнего из которых является выходом функциональногопреобразован я, а выход каждого 1-гомноговходового блока выборки экстремальногозначения подключен к дополб фот суммирующих усилителей 14 и 1(Фиг. 2 в) блок 4 выделения экстремального значения пропускает на выход наибольшее напряжение из Ц 1, Ц,91. Отсюда очевидна форма выходногосигнала О 2 хна выходе ФП 2 б (фиг. 2 в),На входы блока 4 э выделения экстремального значения в ФП 3 7 поступают сигналы О 2 - от ФП 2 6 и О О2 х 16 ф Пот суммирующйх усилителей.1 и 1Ч(фиг. 2 г), блок 4выделения экстремального значения в ФП 3 7 пропускает на выход минимальный сигнал,формируя таким оЬразом выходной сигнал, который является выходом устройства в целом.Очевидно, что для увеличения точности кусочно-линейной аппроксимациинеобходимо увеличивать количестволинейных участков, а следовательно,увеличивать количество источниковсмещения (резисторныхделителей на".пряжения), количество суммирующихусилителей и соответственно количество входов блоков выделения экстремальных знацений.Для аппроксимации "выпуклости вниз,"применяются блоки выделения экстремального значения "выбор максимума", приведены для квадранта +О ,и +О,.Аналогичным способом осуществляотаппроксимацию и в остальных квадрантах. Таким оЬразом, предлагаемыйфункциональный преоЬразователь можетаппроксимировать любую функцию с желаемой точностью,Очевидно, что предлагаемый ФП имеет рекуррентную структуру: любой преобразователь любого высшего уровняФП строится по правилам, описывающим построение преобразователя предшествующего уровня ФП 1 , при этомиспользуются дополнител.ьные входы.Технико-экономический эффект изобретения заключается в получении наращиваемого, точного, универсального Функционального преобразователя соднородной структурой и широкимиФункциональными возможностям,Экономический эффект существенноусилится при изготовлении по интегральной технологии многовходовыхблоков выделения экстремального знацения,Формула изобретения Функциональный преобразователь,содержащий источник входного сигна 3 З 6085нительному входу многовходового блока выборки экстремального значения.На фиг1 показана блок-схема функционального преобразователя; на фиг,2 пример выполнения кусочно-линейного 5аппроксиматора на основе блок-схемыфункционального преобразователя и диаграмьь, поясняющие его раЬоту, нафиг. 3 - выполнение блока выборкиэкстремального значения - для случаяопределения максимального значения,Устройство содержит суммирующиеусилители 1 - 1, вход преобразователя 2, источник 3 смещения, Ьлоки4 пвыделения экстремального значения, функциональный преобразователь 5 первого уровня (ФП 1), функциональный преобразователь 6 второгоуровня ФП 2 , функциональный преобразователь 7 старшего (выходного)уров ня (ФП) .РаЬота функционального преобразователя поясняется на примере конкретного выполнения кусочно-линейного аппроксиматора (фиг. 2),25Входной сигнал Ох поступает нанеинвертирующие входы первых двухсуммирующих усилителей 1 и 12 ФП 15 и ФП 2 б. Смещение на входе первого су мми рующе го у сили теля - 1 отсу т ст вует, а на входе второ го - равно +Ос.Коэффициент передачи первого сум.мирующего усилителя 11 больше, чемвторого 12. С учетом вышеуказанного35очевидна Форма сигналов на входахблока 4 выделения экстремальногозначения в ФП 5, О от первого 1 иО 11 от второго 1 суммирующих усилителей (Фиг. 2 б), Третий суммирующий4 Оусилитель 1 э связан со входным сигналом О своим инвертирующим входом,вха неинвертирующим входом связан систочником 3 смещения Ос. От третьего суммирующего усилителя 1 э на45вход О эблока 4 выделения экстреэмального значения поступает сигналО (Фиг. 2 б), Блок 4 выделения экс 1 З.тремального значения в ФП 1 5 пропускает на свой выход минимальное начпряжение из трех входных напряженииО О 2 и О Э отсюда очевидна Форма11 12 1 э 1выходного сигнала О,1 х (фи г, 2 б) навыходе Ьлока 4 выделения экстремального значения, а значит, и на выходеФП 155На входы блока 41 выделения экстремального значения в ФП 2 6 поступают сигналы 01 х от ФП 1 5 и О, О 155 960856 в ла и сумматор, о т л и ч а ю щ и й- ного преобразователя, а выход каждос:я тем, что, с целью повышения точ- го -го многовходового блока выборки ности и расширения класса воспроиз- экстремального з ачени дэкст емального значения подключен к водимых Функций, в него введены пвхо ового блока выборки экстремаль" сумматоров и а многовходовых блоков 3 .входовог бл выборки экстремального значения, .ного значения, причем сумматоры обьединены в е групппервые входы сумматоров подключены Источники инФормации, к источнику входного сигнала, .вторые принятые во внимание при экспертизе входы - к щине напряжения смещения. ф 1. Авторское свидетельство СССР а выходы сумматоров каждой 1-ой груп- Ю Я 4541, кл. 6 06 6 7/26, 1974. пы подключены к входам -го много. Проектирование и применение входового блока выборки экстремаль- операционных усилителей. Под ред. ного значения, выход последнего из Дж. Грэма, И., Мир", 1974, с. 2/9 которых является выходом Функциональ- ф рис. 7.2 (прототип).960856 Составитель В.ЖирноваТехред Е.Харитончик Корректор Н,Буря Редактор Т. Киселе Тираж 731 11 одписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 1/5