Функциональный преобразователь
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ , содержащий аналого-цифровой преобразователь, подключеннвлй входом к .шине ввода аргумента и к первому входу первого суммирующего усилителя , а выходами - к управляющим входам первого и второго управляемыхделителей напряжения и к входам преобразователя кода, соединенного выходами с управляющими входами третьего управляемого делителя напряжения и с управляющимивходами четвертого управляемого делителя напряжения , подключенного сигнальным входом к выходу второго управляемого делителя напряжения, причем второй вход первого суммирующего усилителя подключен к шине ввода напряжения первого коэффициента, а сигнальный / вход первого управляемого делителя напряжения соединен с выходом источника опорного напряжения и с сигнальным входом третьего управляемого делителя напряжения, подключенного выходом к первому входу суммирующего усилителя, соединенного вторым входом с выходом первого управляемого делителя напряжения, а выходом - с выходной шиной функционального преобразователя , отличающийся тем, что,- с целью упрощения выполнения гиперболического и дробнорационального преобразований, он содержит ключ, подключенный сигнальным входом к шине ввода аргумента, управляющим входом - к шине управления § режимом дробно-рационального преобразования и к управляющему входу источника опорного напряжения, а выходом - к третьему входу первого суммирующего усилителя, соединенного червертым входом с шиной на- g пряжения второго коэффициента,-а выходом - с сигнальным входом вто- . рого управляемого делителя напряжения , причем третий вход второго суммирующего усилителя подключен к выходу четвертого управляемого делителя напряжения.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
З(5Н 0 06 0 7 26
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3402?97/18"24 (22) 17; 02. 82
:(46 ) 30. 09. 83. Бюл. Р 36 (72) B.Ý. Штейнберг и P.Â. Галиев (53) 681.335(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2756392/18-24 кл. G G G J 3/00, 1979.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2975433/18-24 кл. G 06 G 7/26, 1980 (прототип).. (54)(57) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий аналого-цифровой преобразователь, подключенный входом к .шине ввода аргумента и к первому входу первого суммирующего усилителя, а выходами — к управляющим входам первого и второго управляемыхделителей напряжения и к входам преобразователя кода, соединенного выходами с управляющими входами третьего управляемого делителя напряжения и с управляющими входами четвертого управляемого делителя напряжения, подключенного сигнальным входом к выходу второго управляемого делителя напряжения, причем второй вход первого суммирующего усилителя подключен к шине ввода напряжения первого коэффициента, а сигнальный
ÄÄSUÄÄ 1645235 А вход первого управляемого делителя напряжения соединен с выходом источника опорного напряжения и с сигнальным входом третьего управляемого делителя напряжения, подключенного выходом к первому входу суммирующего усилителя, соединенного вторым входом с выходом первого управляемого делителя напряжения, а выходом — с выходной шиной функционального преобразователя, отличающийся тем, что, с целью упрощения выполнения гиперболического и дробнорационального преобразований, он содержит ключ, подключенный сигнальным входом к шине ввода аргумента, управляющим входом - к шине управления Я. режимом дробно-рационального преоб- разования и к управляющему входу источника опорного напряжения, а выходом — к третьему входу первого ( суммирующего усилителя, соединенного червертым входом с шиной ввода напряжения второго коэффициента, а выходом — с сигнальным входом второго управляемого делителя напряже— ния, причем третий вход второго суммирующего усилителя подключен к выхо ду четвертого управляемого делителя напряжения.
1045235
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может применяться для выполнения гиперболического и дробно-рационального функциональных преобразований аналого:вых сигналов.
Известен функциональный преобразователь, содержащий аналого-цифровой преобразователь, управляемые делители напряжения, источник опорного напряжения, преобразователь кода, 10 масштабный и суммирующий усилители (13.
Недостатком данного функционального преобразователя является ограниченность функциональных воэможностей, так как он позволяет выполнять только гиперболическое преобра.зование аналоговых сигналов.
Известен функциональный преобраз ова тель, содержащий аналого-цифро- 2Ц рсвой преобразователь, подключенный входом к шине ввода аргумента и к первому входу первого суммирующего усилителя, а выходами — к управляю:цим входам первого и второго управляемых делителей напряжения и к вхо дам преобразователя кода, соединенного выходами с управляющими входами третьего управляемого делителя напряжения и с управляющими входами четвертого управляемого делителя напряжения, подключенного сигнальным входом к выходу второго управляемого делителя напряжения, причем второй вход первого суммирующего усилителя подключен к шине ввода напряжения первого коэффициента, а сигнальный вход первого управляемого делителя напряжения соединен с выходом источ ника опорного напряжения и с сигнальным входом третьего управляемого 40 делителя напряжения, подключенного выходом к первому входу второго суммирующего усилителя, соединенного вторым входом с выходом первого управляемого делителя напряжения„ а выходом — c первой выходной шиной функционального преобразователя и с первым входом третьего суммирующего усилителя, подключенного выходом к второй выходной шине функционального преобразователя, а вторым входом — к выходу четвертого суммирующего усилителя, соединенного первым и вторым входами соответственно с выходами пятого и шестого управляемых делителей напряжения, а третьим входом через первый масштабный усилитель с выходом седьмого управляемого дели теля напряжения, подключенного сигнальным входом к выходу восьмого, управляемого делителя напряжения, 60 соединенного сигнальным входом с выходом первого суммирующего усилителя, подключенного первым входом к сигнальному входу второго управляемого делителя напряжения, причем выход четвертого управляемого дели теля напряжения соединен .через второй масштабный усилитель с третьим входом второго суммирующего усилителя, а выходы аналого-цифрового преобразователя подключены к входам второго преобразователя кода, соединенного выходами с управляющими вхо дами пятого и восьмого управляемых делителей напряжения.и с входами третьего преобразователя кода, подключенного выходами к управляющим входам шестого и седьмого управляемых делителей напряжения, а сигнальные входы пятого и шестого управдяемых делителей напряжения соединены с выходом источника опорного напря-. жения f2)Ä, Недостатком является сложность технической реализации выполнения гиперболического и дробнс-рационального преобразований.
Пель изобретения — упрощение выполнения гиперболического и дробнорационального преобразований.
Поставленная цель достигается тем, что функциональный преобраэователь, содержащий аналого-цифровой преобразователь, подключенный входом к шине ввода аргумента и к гервому входу первого суммирующего усилителя, а выходами — к управляющим входам первого и второго управляемых делителей напряжения и к входам пре образователя кода, соединенного выходами с управляющими входами третье го управляемого делителя напряжения и с управляющими входами червертого управляемоro делителя напряжения, подключенного сигнальным входом к вы ходу второго управляемого делителя напряжения, причем второй вход первого суммирующего усилителя подключен к шине ввода напряжения первого коэффициента, а сигнальный вход первого управляемого делителя напряжения соединен с выходом источника опорного напряжения и с сигнальным входом третьего управляеМого делителя напряжения, подключенного выходом к первому входу второго суммирующего усилителя, соединенного вторым входом с выходом первого управляемого делителя напряжения, а вы ходом — с выходной шиной функциональ|ного преобразователя, содержит ключ, подключенный сигнальным входом к шине ввода аргумента, управляющим входом — к шине управления режимом дробно-рационального преобразования и к управляющему входу источника опорного напряжения, а выходомк третьему входу первого суммирующего усилителя, соединенного четвертым входом с шиной ввода напряжения второго коэффициента, а выходом — с сигнальным входом второго управляемого делителя напряжения, 1045235
Ь(yl4- 1
ВНИИПИ Заказ 7555 51 Тираж 706 Подписное
Филиал ППП ".Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 причем третий вход нтараго суммирующего усилителя подключен к выходу четнертога управляемого делителя напряжения.
На чертеже изображена блок-схема предлаraемага функционального преобразователя.
Преобразователь содержит аналого-цифровой преобразователь 1, подключенный входом к шине 2 ввода аргумента и к первому входу первого to суммирующего усилителя 3, а выходами к упранляющим входам перного и второго управляемых делителей 4 и 5 напряжения и к входам преобразователя 6 кода. Преобраэонатель 6 кода соединен выходами с управляющими входами третьего управляемого делителя 7 напряжения и с упранляю— шими входами четвертого управляемого делителя 8 напряжения, подключенного сигнальным входом к выходу делителя 5. Сигнальный вход делителя соединен,с выходом суммирующего усилителя 3, подключенного вторым входом к шине 9 ввода напряжения первого коэффициента. Сигнальный вход делителя 4 соединен с выходом источника 10 опорного напряжения и с сигнальным входом делителя 7, подключенного выходом к первому входу второго суммирующего усили- 30 теля 11. Усилитель 11 соединен < вторым входом с выходом делителя 4, а выходом — с выходной шиной 12 функ циональнога преобразователя. Ключ
13 подключен сигнальным входам к .шине 2 ввода аргумента, управляющим входом — к шине 14 управления режимом дробно-рационального преобразования и к управляющему входу источника 10, а выходом — к третьему входу суммирующего усилителя 3, Усилитель 3 соединен четвертым входом с шиной 15 ввода напряжения второго коэффициента, а усилитель 11 подключен третьим входом к выходу делителя 8. 4
Работа функционального преобразователя при выполнении гиперболического j = 1/;(, где X — аргумент и дробно-рационального ные преобразований основана на использовании полигональной аппроксимации данных функций функциями, содержащими линейную составляющую, зависящую ат номера И участка аппроксимации и от величины входного сигнала Х и ступенчатые составляющие, зависящие только от номера И
При этом гиперболическая зависимость реализуется в соответствии с выраже- 6О нием вида
Х 1
Ь 11(11+ ч) < b,(И+1) где 5 †:!ai квантования преобразователя 1, ;: дробно-рациональная за- вне«масть — па выражению вида функциональный преобразователь работает следующим образом.
I3 зависимости ат величины нхаднага сигнала > ачалага — цифровой npeobpa=-аватель 1 определяет номер И участка аппроксимации, а преобразанатель б кода производит вычисление неличинь1 ((1+1) . Коэффициенты передачи всех управляемых делителей 4, 5, 7 и 8 напряжения обратно пропорциональны величинам кодов И и (и+1), пастугающих на их управляющие входы, т.е. зти делители производят деление аналогового cи нала на цифровые коды. Напряжен«е источника 10 при воспроизведен. и г«пербалическай функции численно paвна величине 1/ Д, а
ПР» ВОСПРаи- 1сдe Н«ДРабна-рацианаль
1 ,най функции «О управляющему сигналу с =."1ь. 14 выходное напряжение источника 10 удваивается. Выходные напряже«ия Дел .-TOIIe13 4 и 7 образуют а вЛЯю1 ИЕ ПОЛ11ГО ,..;„.:.-,„.,--(J),,: ";1) (— ) С по ма; ью усилите: —.1 «! 1 ныгалняется сложен:е ступенчаты: составляющих и выч«та«не из получаемой суммы линейной составляющей, поступающей на третий (нычитаicяий1 зхад усилителя
11 с выхода дел11теля 8, линейная составляющая выражений 1) и (2 ) фар мируетcF из входного сигнала ( слаженнoro на усилителе 3 (при неабхади.":ости выполнения дробно-рацианальнага преобразованияJ c постаяннымн О, и с1, с коэффициентом пропорциональности 1/ д 2., и поделе: нага после Овательна на коды 11 и E .,+1) . IIpH Bocnðoèçâåäeíèè дробнорацианальнага преобразования па замыка ию клю 1а 3 сигналам с шины
", 4 прОисхОд1;т 1-Ода;1а ВхОднОГО сиГнала аргумента сразу ча два нхада усилителя 3, чта равносильно удвоению этого CIIГнала согласно формуле (2 ) .
На выходе суммирующего усилителя 11 формируется напряжение представляющее палиганальную аппрок— симацию гиперСОЛиЧЕсКай И дрсбнорациональной зависимостей согласно формулам (1) и (2).
Таким образом, предлагаемый функциональный преобразователь па сравнению с прототипом позволяет реализовать гиперболическое и драбна-. рацианальное преаСразавания более простыми аппаратны«и средствами.
