Импульсный функциональный преобразователь
ИМПУЛЬСНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к входу N-канального распределителя импульсов, генератор пилообразного напряжения, вход запуска которого подключен к первому выходу N-канального распределителя импульсов, нуль-орган, вход которого через первьй токозадающий резистор подключен к входу задания аргумента преобразователя, а через второй токозадающий резистор подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, выход нуль-органа подключен к входу формирователя импульсов., стабильной длительности, формирователь функции, содержащий операционный усилитель, вькод которого подключен к первому выводу резистора обратной связи, m(,...,N) масштабных резисторов, первый вывод первого масштабного резистора подключен к информационному входу ключа, выход которого подключен к входу операционного усилителя , выход которого является выходом преобразователя, отличающи йс я тем, что, с целью упрощения преобразователя и расширения функциональных возможностей за счет задания области определения воспроизводимой функции, в формирователь функции введен интегрирующий конденсатор, первая и вторая обкладки которого подключены соответственно к входу и выходу операцир онного усилителя, М -канальный распре (Л делитель импульсов содержит два дополнительных импульсных выхода, через третий и четвертый токозадающие резисторы подключенные к входу нуль- g органа, выход формирователя импульсов стабильной длительности подключен к управляющему входу ключа формирователя функции, первые вьюоды. m масштабных резисторов объединены и подключены ко второму выводу резистора обратной связи, вторые выводы m масштабных резисторов подключены к соотел ветствукмцим выходам N-канального распределителя импульсов.
CQO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК ае аи за; С 06 G 7 26
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA
Н PBTOPCKOPIV CBHBBTBACCTBV (21) 3521020/18-24 (22) 01.12.82 (46) 15. 11.84. Бюл. Ф 42 (72) А. В. Богословский . (7.1) Киевский институт автоматики им. ХХЧ съезда КПСС (53) 681.335(088.8) (56) 1. Патент США В 3689754, кл. 235-197, опублик. 1972.
2. Авторское свидетельство СССР
У 640321, кл. G 06 G 7/26, 1976 (прототип). (54)(57) ИМПУЛЬСНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЬЙ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к входу N-канального распределителя импульсов, генератор пилообразного напряжения, вход запуска которого подключен к первому выходу N-канального распределителя импульсов, нуль-орган, вход которого через первый токозадающий резистор подключен к входу задания аргумента преобразователя, а через второй токозадающий резистор подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, выход нуль-органа подключен к входу формирователя импульсов.,стабильной длительности, формирователь функции, содержащий операционный усилитель, выход которого подключен к первому выводу резистора обратной связи, ш(ш=2,...,Н) масштабных резисторов, первый вывод первого масштабного резистора подключен к информационному входу ключа, выход которого подключен к вхоцу операционного усилителя, выход которого является выходом преобразователя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения преобразователя и расширения функциональных возможностей эа счет задания области определения воспроизводимой функции, в формирователь функции введен интегрирующий конденсатор, первая и вторая обкладки которого подключены соответственно к входу и выходу операци-g
«О онного усилителя, Н -канальный распределитель импульсов содержит два дополнительных импульсных выхода, через третий и четвертый токоэадающие резисторы подключенные к входу нуль- Я органа, выход формирователя импульсов стабильной длительности подключен к управляющему входу ключа формирователя функции, первые выводы ш масштабных резисторов объединены и подключены ко второму выводу резистора обратной связи, вторые выводы ш масштабных резисторов подключены к соответствующим выходам N-канального pac- .пределителя Импульсов.
1 1124
Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике электронного моделирования, системам автоматического регулирования.
Известен импульсный функциональный 5 преобразователь, содержащий генератор .импульсов, соединенный выходом со входом многоканального распределителя импульсов, выход которого подключен ко входу генератора пило образного напряжения, выход которого через первый масштабный резистор соединен со входом нуль-органа, подключенного также через второй масштабный резистор к первому входу импульсного функциональ-15 ного преобразователя, причем . второй вход преобразователя через ряд параллельных цепей, каждая из которых состоит иэ последователь|.о соединенных регулируемого резистора и ключа, под- 20 ключен ко входу выходного усилителя с усредняющей обратной связью Я .
Недостатком данного импульсного функционального преобразователя является сложность регулировки выходного 25 сигнала в узлах интерполяции.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является импульсный функциональный преобразователь, содержащий генератор тактовых импуль- З0 сов, вьмод которого подключен к входу
Б-канального распределителя импульсов, генератор пилообразного напряжения, вход запуска которого подключен к первому вьиоду Н-канального распределителя импульсов, нуль-оргйн, вхов, 35 которого через первый токозадающий резистор подключен к входу задания аргумента преобразователя, а через второй токозадающий резистор подклю40 чен к выходу генератора пилообразного напряженя, выход нуль-органа подключен к входу формирователя импульсов стабильной длительности, формирователь функции, содержащий операцион45 ный усилитель, выход которого подключен к первому выводу резистора обратной связи, m(m=2,...,Ы) масштабных резисторов, первый вывод первого масштабного резистора подключен к инфор50 мационному входу ключа, выход которого подключен к входу операционного усилителя, вьиод которого является выходом преобразователя (2) .
Недостатком известчого импучьсного55 функционального преобразователя является сложность устройства и ораниченные функциональные возможности, не поз335 1 воляющие воспроизводить несколько независимых функций одного аргумента, а также снижение:до нуля выходного сигнала за пределами области определения воспроизводимой функции.
Цель изобретения — упрощение преобразователя и расширение функциональных возможностей за счет задания области определения воспроизводимой функции.
Поставленная цель достигается тем, что в импульсный функциональный преобразователь, содержащий генератор тактовых импульсов, вьиод которого подключен к входу N-канального распределителя импульсов, генератор пилообразного напряжения, выход запуска которого подключен к первому выходу N-канального распределителя импульсов, нуль-орган, вход которого через первый токозадающий резистор подключен к входу задания аргумента преобразователя, а через второй токозадающий разистор подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, выход нуль-органа подключен к входу формирователя импульсов стабильной длительности, формирователь функции, содержащий операционный усилитель, выход которого подключен к первому выводу резистора обратной связи, m(m=2,...,N) масштабньи резисторов, первый вывод первого масштабного резистора подключен к информационному входу ключа, выход которого подключен к входу операционного усилителя, выход которого является выходом преобразователя, в формирователь функции введен интегрирующий конденсатор, первая и вторая обкладки которого подключены соответственнок входу и выходу операционного усилителя, N-канальный распределитель импульсов содержит два дополнительных импульсных выхода, через третий и четвертый токозадающий резисторы подключенные к входу нуль-органа, вьиод формирователя импульсов стабильной длительности подключен к управляющему входу ключа формирователя функции, первые выводы
m-масштабных резисторов объединены и подключены ко второму выводу резистора обратной связи, вторые выводы. ш масштабньи резисторов подключены к соответствующим выходам N-канального распределителя импульсов, На чертеже показана функциональная схема импульсного функционального преобразователя. где
i+1
U(Ua !
Ф1
Следовательно, предлагаемое устройство осуществляет линейную интерполяцию между узлами, равномерно расположенными на оси Х с ординатами, определяемыми проводимостями масштабных резисторов.
Я з 1124
Импульсный функциональный преобразователь содержит генератор 1 тактовых импульсов, N-канальный распределитель 2 импульсов, генератор пилообразного 3 напряжения, нуль-орган
4, четыре токозадающих резистора 5-8, формирователь 9 импульсов стабильной длительности, формирователь 10 функции, содержащими операционный усилитель 11, резистор 12 обратной связи, 10
m масштабных резисторов 131,...13„„ интегрирующий конденсатор 14, ключ 15.
Импульсный функциональный преобразователь работает следующим образом.
Генератор 1 тактовых импульсов .15 переключает Я-канальный распределитель 2 импульсов, импульс на первом выходе которого запускает генератор 3 пилообразного напряжения, стабильный по амплитуде и длительности импульс 20 формируется только на одном из m вьходов N-канального распределителя 2 импульсов, а на остальных выходах напряжение равно нулю. По окончании импульса на N-м выходе К-канального 25 распределителя 2 импульсов на его первом дополнительном выходе формируется импульс, длительность которого соответствует двум тактам работы преобразователя, этим импульсом нуль- 30 орган 4 удерживается в отключенном состоянии. Импульс со второго дополнительного выхода N-канального распределителя импульсов, совпадающий по времени с импульсов на N-м выходе, 35 включает нуль-орган 4, если он не был включен ранее управляющими сигналами.
Напряжение U на выходе генератора пилообразного напряжения 3 линейно возрастает от 0 до U» в течение дей-40 е t»ot ствия m импульсов В-канального распределителя 2 импульсов, по окончании последнего из которых происходит быстрое снижение Пя до нуля. До начала рабочего:цикла .(момент 45
t ) нуль-орган 4 удерживается в от0 ключенном состоянии сигналом с первого дополнительного выхода N-канального распределителя 2 импульсов. В момент
t» удерживающий сигнал снимается и нуль-орган 4 переводится в режим сравнения сигналов, поступающих с входа задания аргумента преобразователя и с выхода генератора 3 пилообразного напряжения. В момент когда Ut равно и противоположно напряжению п8„, срабатывает нуль-орган
4 и включает фориироватль 9 стабиль335 4 ной длительности, сигнал с выхода которого на заданное время g t открывает ключ 15 и переводит операционный усилитель 11 из режима хранения в режим записи информации. В установившемся режиме работы электрический заряд q, паступающий на вход интегратора, образованного операционным усилителем 11 и интегрирукицим конденсатором 14, за время, когда ключ 15 замкнут, равен нулю.
Отсюда следуе-., что напряжение на выходе операционного усилителя 11 пропорционально сопротивлению резистора 12 обратной связи и электрическому заряду Q.
Величина электрического заряда Я определяется по формуле номер такта,в течение которого начинается импульс,открывающий ключ 15; — номер такта, в течение которого заканчивается импульс, открывающий ключ; доля импульса, открывающего ключ, приходящийся на такт i; .полное время открытия ключа, равное одному такту; сопротивление i-ro масштабного резистора; сопротивление i+1-го масштабного резистора: напряжение на д-м выходе
N-канального распределителя 2 импульсов в течение
1-ro таКта; напряжение на i+1-м выходе
N-начального распределителя 2 импульсов в течение
i+1-ro такта.
Настройка функции в узле интерполяции независимая и осуществляется гомощью одного масштабного резистора.
1124335 4
H Возможность воспроизведения нескольких независимых функций одного аргумента может быть «достигнута подключением дополнительных формирователей функции.
Изменение ординаты узла интерполяци сказывается на положении только двух прилегающих к нему участков характе рнотики.
Составитель Н. Зайцев
Редактор С. Тимохина Техред А.Бабинец
Корректор М. Максимишинец
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 8282/39 Тираж 698 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
