Многоканальный функциональный преобразователь
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Целью изобретения является расширение области применения за счет воспроизведения функций, представленных цепными дробями, при упрощении преобразователя . Многоканальный функциональный преобразователь содержит множительно-делительный блок 1, ключи 2, 4 и 6 первой, второй и третьей .; (Л П toVliM 00 4 СЛ to О5
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
„„SU„„1 45216 А 1 (51)4 G 06 С 7 26
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2i) 4034405/24-24 (22) 10,03.86 (46) 15,!0.87.,Бюл. 9 38 (71) Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.Калмыкова (72) Ю.А.Кочкарев, Я.Д.Зарецкий и Н.К.Полуянович (53) 681.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !! 364933, кл. G 06 F 7/26, 1969.
Авторское свидетельство СССР
У 881770, кл. G 06 G 7/12, 1980. (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.
Целью изобретения является расширение области применения за счет воспроизведения функций, представленных цепными дробями, при упрощении преобразователя. Многоканальный функциональный преобразователь содержит множительна-делительный блок 1, ключи 2, 4 и 6 первой, второй и третьей
1345216 групп, операционный усилитель 3 с масштабирующим резистором в цепи обратной связи, блок 5 усреднения, два аналоговых запоминающих блока 7, блок 8 синхронизации, r+1 групп весовых резисторов 9, группу масштабирующих резисторов 10 и два ключа 11 и 12. Принцип действия преобразователя основан на многократном исполь1
Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в моделях сложных динамических объектов, входящих в состав тренажеров Г) для обучения операторов этих объектов (энергоблоков, технологических комплексов химического производства и т.п.).
Цель изобретения — расширение 10 области применения эа счет воспроизведения функций, представленных цепными дробями, при упрощении преобразователя.
На фиг. 1 изображена блок-схема многоканального функционального преобразователя; на фиг. 2 — возможный вариант выполнения аналоговых запоминающих блоков; на фиг. 3 временная диаграмма сигналов на выхо-. дах блока синхронизации.
Функциональный преобразователь (фиг. 1) содержит множительно-делительный блок 1, ключи 2 первой груп-. пы, операционный усилитель 3, ключи 4 25 второй группы, блоки 5 усреднения, ключи 6 третьей группы, первой и второй аналоговые запоминающие блоки
7, блок 8 синхронизации, r + 1 групп весовых резисторов 9, группу масштаби" рующих резисторов 10, первый и второй ключи 1 1 и 12. Каждый из блоков 5 усреднения выполнен на операционном усилителе 13 с резистором 14 и конденсатором 15 в цепи обратной связи.
Аналоговые запоминающие блоки 7 выполнены на резисторах 16 и 17, ключе 18, операционном усилителе 19 и запоминающем конденсаторе 20. В цепи обратной связи усилителя 3 включен масшта- 40 бирующий резистор 21. Блок 8 синхронизации имеет первую группу выходов, зовании множительно-делительного блока 1 при соответствующем ортогональном кодировании входных аргументов и коэффициентов преобразования.
Расширение области применения и упрощение преобразователя достигаются за счет реализации режима деления и сокращения количества ключей второй группы соответственно. 3 ил, 2 на которых формируются сигналы Т, и
Т, вторую группу выходов, на которых формируются сигналыQ », ..., 0,, и третью группу выходов, на которых формируются сигналы q, ..., q
Требования к сигналам, формируемым на выходах блока 8 синхронизации, следующие.
Сигналы Т, и Т являются периодическими прямоугольными импульсами одинаковой и постоянной длительности, не перекрывающими друг друга по времени. Сигналы с, о, ..., q являютп ся периодическими йрямоугольными импульсами с длительностью, одинаковой с сигналами Т„,и Т, не перекрывающими друг друга по времени. Сигналы
Я, Я, ..., Я,„ являются периодическимй прямоульными импульсами с длительностью, равной суммарной длительности на период и сигналов q
q „, причем эти сигналы не перекрывают друг друга по времени.
Форма сигналов блока 8 для случая, когда n = 4, à r = 3, приведена на фиг. 3.
Функциональный преобразователь работает следующим образом.
Блок 8 вырабатывает периэдические сигналы. Полный цикл (период) работы преобразователя состоит из г подциклов длительностью в один сигнал Я,, Э а каждый подцикл состоит иэ и тактов длительностью в один сигнал q ....
В течение каждого подцикла реали-. зуется одна из r зависимостей Y
f ;(Х;). Поэтому достаточно рассмотреть работу преобразователя в течение одного, например, первого подцикла, когда Q:,=1, а все остальные
О, т.е. когда формируется функция Y, = S, (Х„). При этом замкнуты
1345216 только ключи, управляемые Q,,а
1 остальные — разомкнуты. К первому входу множительно-делительного блока 1 подключен сигнал — Х . к второ1 3 му — группа резисторов 9, обеспечивающих коэффициенты передачи В „„, В „ .. . В „ . Выход блока 1 подклю1 чен к первому входу первого блока 5 усреднения. Указанный подцикл состоит 1О из и циклов, причем на выходе блока
1, работающего в режиме умножения, вырабатываются следующие сигналы: на первом такте (q, -- 1, остальные
q . = 0) — КВ„, Х „(К вЂ” масштабный множитель); на втором такте (q -- 1, остальные q . = 0) — К (КВ „, Х, +
I на третьем такте (q = 1, остальные
0) — К (-К(КВ Х +В „Х +
+ KB „Х ); íà и-м такте и „=1, остальййе q; = О) — К ) К(КВ „, Х „+
+ .. .+КВ Х).
Все указанные сигналы подаются на первый вход первого блока 5 усреднения, который на выходе, с учетом сигнала, 1поданного на второй вход, вырабатывает сигнал, среднее значение которого на интервале первого подцикла равно
f„(X ) = — (KB„Х +(К2В„Х2 +
35 (1) +К ВХ)+К ВХ +
Х +КВ„2 Х) + ...
+ К В„,, + ... +Кв„„х) +801.
f, (Х„)= — 1 (К В„„Х +К " (В „„, +
+ В„)х"„
+ ° ° ° + К(В1 + В + (2) + В )Х"
+»K +Во °
+ 831+ - -°
На интервалах остальных подциклов ключ 6 на входе этого блока 5 разомк45 нут. Поэтому среднее значение сигнала на интервале всего цикла работы (с учетом приведения подобных членов) равно
Из (2) видно, что реализация полинома, имеющего вид
+а Х +а
И 1 O1 необходимо обеспечить следующие очевидные условия
В = а
К-П 111 F1 9
К (В + В ) = а., (4)
r n П1 Н-,1 — (В + В + ... + В )
К
rll 1 2 h1 а„,; В11, = Ф,.
В случае воспроизведения функций, представленных цепными дробями, работа преобразователя выполняется аналогично, с той лишь разницей, что множительно-делительное устройство переключается в режим деления сигнала, поступающего на первый вход блока 1, на сигнал, поступающий íà его второй вход.
Аналогично могут быть получены выражения для связи между коэффициентами передачи В;. и коэффициентами
Ц
С реализуемой цепной дроби вида
1 J и (Х )
Х
) J — + С о х3
С +
Х1
С . + 1
+ ь-,1
Таким образом, предлагаемый многоканальный функциональный преобразователь наряду с восроизведением многочленов позволяет формировать цепные дроби, что расширяет область его применения. При этом упрощение преобразователя достигается за счет уменьшения количества ключей 4 второй группы, через которые осуществляется передача коэффициентов полиномов и цепных дробей, а также за счет упрощения требований к операционным усилителям и конденсаторам, 134 >? 1б
15
30 > 5 входящим в состав блоков 5 усреднения (по сравнению с требованиями к аналогичным элементам запоминающих блоков).
Формула изобретения
Многоканальный функциональный преобразователь, содержащий два. ключа, подключенные управляющими входами к первому и второму выходам первой группы выходов блока синхронизации, а сигнальными входами — к выходам первого и второго аналоговых запоминающих блоков соответственно, операционный усилитель с масштабирующим резистором в цепи обратной связи и три группы по r ключей, где r -количество каналов преобразования, при этом ключи первой группы соединены сигнальными входами с входами соответствующих аргументов преобразователя, а управляющими входами — с соответствующими выходами второй группы выходов блока синхронизации, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения эа счет воспроизведения функций, представленных цепными дробями, при упрощении преобразователя, он содержит r блоков усреднения, группу масштабирующих резисторов, r+l-вую группу весовых резисторов и множи" тельно-делительный блок, подключенный выходом к первым выводам первых
r масштабирующих резисторов групп и сигнальным входам первого и второго аналоговых запоминающих блоков, первым входом — к выходам ключ и первой группы, а вторым входом — к выходу операционного усилителя, вход которого соединен с выходами ключей второй группы и через r+1-й ма=штабирующий резистор группы — с выхэдами первого и второго ключей, при этом стробирующие входы первого и вгорого аналоговых запоминающих блоков подключены к второму и первому выходам первой группы выходов блока синхронизации соответственно, каждый i-й весовой резистор (1 i 1345216 иР. Составитель С. Каэинов Редактор И, Касарда Техред Л.Сердюкова Корректор И.Муска Тираж 670 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5 Заказ 4922/48 Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
