Устройство для воспроизведения линейно-ломаных функций (его варианты)

(51) 4 С 06 С 7 25 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Специальное конструкторское бюро вычислительной техники Института ки. бернетики АН ЭССР(56) Гинзбург С,А. Математическая непрерывная логика и изображение функций. - М.: Энергия, 1968, рис. 4.6.Вычислительная техника. Справочник./Под ред. Г. Хаски и Г,Корна. М.-Л,: Энергия, 1964, с, 210,рис.3-3- 14,а.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЛИНЕЙНО-ЛОМАНЫХ ФУНКЦИЙ (ЕГО ВАРИАНТЫ)(57) Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники ифавтоматики. Целью изобретения являет 3ся расширение класса воспроизводимых функций, Устройство (первый вариант)содержит блок формирования модуля, первый и второй источники задающих напряжений, мипимаксный амплитудный селектор с неинвертирующим и инвертирующим выводами дифференциального входа, недифференциальным входом и .,максимизирующими минимизирующим выходами, три выхода, шину нулевого потенциала, информационный вход. Во втором варианте устройства использован минимаксный амплитудный сектор с двумя недифференциальными входами.Достижение поставленной цели, в частности,с воспроизведение семейств И,Я, Л-об- э разных функций, модуль-функций с ограничением, финитных треугольных фун" ЯЯ кций и др обеспечено благодаря введению минимаксного амплитудного се" лектора и новых связей между злемен- с тами устройства. 2 с.п. ф-лы, 7 ил,1282166 2ой х от источника 3 задающего напряжения (фиг. 1 а).ас. Выходное напряжение на максимизирующем выходе 9 амплитудного селек 5 тора 5 (напряжение между выходом 9и шиной 12 нулевого потенциала)определяется выражением Изобретение относится к аналоговвычислительной технике и автоматикеЦель изобретения - расширение клса воспроизводимых функций.На фиг. 1 изображено устройство,первый вариант; на фиг, 2 - то же,второй вариант; на фиг.3 - минимаксный амплитудный селектор; на фиг.4-7 -графики воспроизводимых устройствомфункций.10Схема устройства (фиг. 1) содержитблок 1 формирования модуля, построенный, в частности, на максимизирующемамплитудном селекторе 2, один из входов которого является инвертирующим(на фиг, 1 а отмечен точкой),первый 3и второй 4 источники задающих напряжений (фиг,1 а), минимаксный амплитудный селектор 5 с неинвертирующим б иинвертирующим 7 выводами дифференциального входа и недифференциальнымвходом 8, максимизирующим 9 и минимизирующим 1 О выходами, которые являются соответственно первым и вторымвыходами устройства, третий выход 1125устройства соединен с неинвертирующим выводом 6 дифференциального входа минимального амплитудного селектора 5, В качестве источника 3 задающего напряжения в частном случае может использоваться шина 12 нулевогопотенциала (фиг.16) или источниквходного сигнала, подключаемый к информационному входу 13 устройства.В варианте устройства (фиг. 2) 35 .использован минимаксный амплитудныйселектор 14 с двумя недифференциальными входами. Селектор 14 (фиг. 3)содержит минимизирующий 15 и максимизирующий 16 амплитудные селекторы 40и блок 17 вычитания, соединенные поприведенной схеме,Ч, -шах(х,х-(х/) =0,5(х, +х-/х/ ++ х, - х + )х)/).Выходное напряжение на минимизирующем выходе 10 амплитудного селектора 5 (напряжение между выходом 10 и шиной 12 нулевого потенциала) определяется выражением Выходное напряжение между выходами 9 и 10 (симметричный выход) определяется выражением Устройство (фиг. 1) работает следующим образом. 45Входное напряжение х подается на информационный вход 13 блока 1 формирования модуля, воспроизводящего операцию взятия абсолютного значения /х/, Выходное напряжение /х/ блока 1 формирования модуля подается на неинвертирующий вывод 7 дифференциального входа минимаксного амплитудного селектора 5, На неинвертирующий вывод 6 дифференциального входа амплитУд ного селектора 5 подается сигнал хю от источника 4 задающего напряжения, На недифференциальный вход 8 амплитудного селектора 5 подается сигнал Ч =шип(х ,х- ( х/) =0,5 (х, +х - (х/ -/., - .,+ /./. Ч-Ч-Ч =шах(х ,хо- /х/)- -шп(х,х- /х/ )=/х, - х+ / х//. Выходное напряжение между выходами 9 и 11 определяется выражением Ч шах(хх, - /х/ )-х-0,5(х -х, +/х/- /х -х- /х// ),Выходное напряжение между выходами 10 и 11 опрепеляется выражением Ч=ппа(хх- /х/)-х=-0,5 (х-х, +(х/+ /х-х, -/х// ),Через шах и шм обозначены определяющие операции непрерывной логики " операции выбора большего и меньшего из двух сигналов,Графики функций Ч, Ч, Ч, Чз и Чц представлены на фиг. 4 (графики функций Ч, и Ч изображены с изменением их знака).Если в устройстве (фиг.1) положить х = 0 (вход 8 амплитудного селектора 5 присоединить к шине 12 нулевого потенциала), то приходим к схеме по фиг. 16. Здесь выходные напряжения Ч,Ч, Ч, Ч, Ч определяются приведенными выражениями, если в них положить х = О. В отличие от устройства по фиг. 1 а устройство по фиг.16 позволяет воспроизводить финитный сплайн Шенберга первого порядка Ч =шах(0, х," /х/) =0,5(х - /х/ + /х - /х// )при снятии выходного напряжения с выхода 9.Графики функций, воспроизводимых устройством по фиг. 1 б, приведены на фиг. 5. 5Недифференциальный вход 8 (фиг.1 в) амплитуд-селектора 5 соединен с входом блока 1 формирования модуля (с информационным входом 13 устройства) .Выходные напряжения Ч, Ч , 7, 7 ,10 74 определяются приведенными выражениями, если положить в. них хх. На фиг. 6 представлены графики функций Ч Ч и Ч, воспроизводимых устройством по фиг. 1 в при снятии выходных напряжений соответственно с выходов 9 (74), 10 (7 ) и между выходами 9 и 10 (Ч - Ч, - 7) оПо максимизирующему 9 и минимизирующему 10 выходам амплитудного се лектора 5 устройство (по Фиг. 1 в) воспроизводит соответственно семейства Б-образных и (1 -образных элементарных функций.В устропстве, построенном на минимаксном амплитудном селекторе 14 (фиг,2) с двумя недифференциальными входами, выход блока 1 формирования модуля присоединен к одному из входов амплитудного селектора 14, к другому входу которого присоединен источник 4 задающего напряжения.Выходные напряжения устройства (фиг,2) Ч 4 на выходе 9, Ч на выходе 10, Ч между выходами 9 и 11 и Ч, 35 между выходаии 10 и 11 определяются соответствующими приведенными выражениями, если положить в них х, = 0 и инвертировать их знак.,Выходное напряжение между выходами 9 и 10 опре деляется выражением Ч = 74- Ч - х - (х/( т.е. совпадает с Функ- . цией Ч = Ч, - Ч , воспроизводимой устройством по Фиг. 16 между выходами 9 и 10, Графики функций, воспроизводимых устройством (фиг.2), изображены на фиг, 5, где обозначения функций без скобок Ч , Ч , Ч, -7 , -7 относятся к Фиг, 1 б, обозначения функций в скобках (-7),(-7), (7)ф (7), (Ч 4) Относятся к Фиг, 2Дальнейшее расширение Функциональных возможностей возможно включениеи в устройствах (фиг.1 и 2) вместо блока 1 формирования модУля функционального преобразователя, воспроизводящего заданную функциональную за" висимость у = у(х). В частности, в приведенных формулах у(х)= (х(. Если в устройствах (фиг,1 и 2) использован степенной формирователь модуля с функцией преобразования у(х)= (х", то устройства (фиг. 1 б и 2) воспроизводят, в частности, базовую функцию Финитпого сплайна Шенберга и-го порядка (фиг.7).Смещение формируемых с помощью устройств (фиг. 1 и 2) функций параллельно оси абсцисс может осуществляться последовательным включением с источником входного сигнала источника смещающего напряжения.Формула изобретения1. Устройство для воспроизведения линейно-ломаных функций, содержащее блок формирования модуля, вход которого является пнформационныи входом устройства, и источники задающих напряжений, о т л и ч а ю щ е е с я теи; что, с целью расширения класса воспроизводимых функций, оно содержит иинимаксный амплитудный селектор с дифференциальным и недифференццальным входами, инвертирующий вывод дифференциального входа котоого соединен с выходом блока формирования модуля, неинвертирующий вывод дифференциального входа и недифферецциальный вход соединены соответственно с первым и вторым источниками задающих напряжений, минимизирую-. щий и иаксимизирующий выходы являются соответственно первым и вторым выходаии устройства, а неинвертирующий вывод дифференциального входа подключен к его третьему входу.2. Устройство для воспроизведения линейно-ломаных функций, содержащее блок формирования модуля, выход которого является информационным входом устройства,и источник задающих напряжений, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций,оно содержит минимакспый амплитудный се-лектор с двумя недифференциальными входами, один из которых соединен с выходом блока формирования модуля, а другой соединен с выходом источника задающих напряжений, первый и второй выходы мшшмаксного аиплитудного селектора является соответственно пер- вым и вторыи выходами устройства, третий выход устройства соединен с входом источника задающих напряжений.