Функциональный преобразователь

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 06 G 7/26

79 ; ц, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4696549/24 (22) 30.03,89 (46) 30.09,92, Бюл. ¹ 36 (71) Киевский политехнический институт (72) И,Ю.Сергеев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1109765, кл, G 06 G 7/26, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N. 1675910, кл. G 06 G 7/26, 1988. (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области информационно-измерительной техники, в частности к функциональным преобразователям, и может быть использовано при построении информационно-измерительных систем, Целью изобретения является расширение области применения.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Функциональный преобразователь содержит запоминающую ячейку 1, состоящую из ключа 2, запоминающего конденсатора 3 и ключей 4,5 и 6, интегратор со сбросом 7, ключи 8,9,10,11 и 12, первую группу аппроксимирующих ячеек 13, каждая из которых состоит из компаратора 14. ключа 15, конденсатора 16, ключей 17 и 18, 19 и 20 и конденсатора 21, входы 22 задания опорного напряжения, блок 23 синхронизации, вторую группу аппроксимирующих ячеек 24, каждая из которых состоит из компаратора 25, ключей 26 и 27, конденсатора 28, ключей 29,30, 31,32 и конденсатора

33.

Блок 23 выдает две последовательности неперекрывающихся прямоугольных им„„Я2„„1765837 А1 (57) Изобретение относится к области информационно-измерительной техники, в частности, может быть использовано при построении информационно-измерительных систем. Целью изобретения является расширение области применения. Функциональный преобразователь содержит запоминающую ячейку, интегратор со сбросом, N+ М аппроксимирующих ячеек, блок синхронизации и ключи. 1 ил. пульсов Ф и Ф2, управляющие замыканием ключей; Интегратор 7 преобразует суммарный заряд, полученный от конденсаторов ячеек 1,13 и 24, в выходное напряжение устройства.

Рассмотрим работу устройства.

В запоминающей ячейке 1 конденсатор

3 заряжается в момент выборки (в момент поступления импульса Ф1) до напряжения, равного мгновенному значению входного напряжения V»(t), а затем (во время поступления импульса Фг) разряжается на вход интегратора 7, передавая свой заряд конденсатору 7, предварительно разряженному перед этим, Предположим, мгновенное значение входного напряжения Vex(I) в положительном полупериоде в момент выборки превышает напряжение смещения одной из ячеек 13. Тогда в этой ячейке оказываются открытыми ключи 19 и 20, управляемые компаратором 14, В результате, во время действия импульса Ф конденсатор 21 заряжается до рассматриваемого мгновенного значения, а конденсатор 16 в это же время заряжается до напряжения смещения рассматриваемой ячейки 13, Во время прихода

1765837

55 импульса Фг конденсаторы 21 и 16 отдают свои заряды конденсатору интегратора 7, где эти заряды вычитаются. Если емкости конденсаторов 16 и 21 равны между собой, то разность упомянутых зарядов прямо пропорциональна разности рассматриваемого мгновенного значения V»<(t) и напряжения смещения данной ячейки 13. Разность зарядов конденсаторов 16 и 21 вычитается из заряда конденсатора 3, уменьшая, таким образом, коэффициент передачи устройства.

Кривая зависимости выходного напряжения смещения получит излом, При достижении входным напряжением V -x(c) напряжения смещения следующей ячейки

13 начинает "работать" и следующая ячейка, и кривая зависимости выходного напряжения от входного получает следующий излом, получая еще больший наклон к горизонтальной оси. Работа аппроксимирующих ячеек

24 аналогична работе ячеек 13 с той лишь разницей, что разность зарядов конденсаторов 33 и 28 ячеек 24, поступая на конденсатор интегратора 7, складывается с зарядом конденсатора 3, При этом кривая зависимости выходного напряжения от входного, получая излом в точке равенства мгновенного значения напряжения Vex(t) напряжению смещения рассматриваемой ячейки 24, поднимается выше от горизонтальной оси, Таким образом, выбирая значения напряжений смещения соответствующих ячеек, можно задавать абсциссы точек излома кривой зависимости выходного напряжения от входного, а, выбирая соотношения между значениями емкостей ячеек 1, 13 и 24, можно задавать наклон кусочно-линейных участков этой кривой. При этом получаемой ломанной кривой осуществляется кусочно-линейная аппроксимация заданной плавной кривой, характер которой таков, что ее вторая производная может менять знак, т.е. кривая такова, что увеличению абсциссы соответствует то увеличение, то уменьшение ординаты. Рассматриваемая кривая располагается в первом и третьем квадрантах координатной плоскости. У ячеек 10 и 25, "работающих" в разных квадрантах, различными являются полярности напряжений смещения и фазировка подключения ко входам ячеек входов компараторов, Формула изобретения

Функциональный преобразователь, содержащий последовательно соединенные первый и второй ключи и интегратор с сбросом,.блок синхронизации, третий, четвертый и пятый ключи, запоминающую ячейку, выполненную на конденсаторе, первая и вторая обкладки которого соединены соот5

35 ветственно с общим выводом первого и второго ключей и с общим выводом третьего и четвертого ключей, свободные выводы второго и третьего ключей соединены с шиной нулевого потенциала, свободный вывод первого ключа подключен к входу преобразователя, а свободный вывод четвертого ключа — к входу интегратора со сбросом, первая группа аппроксимирующих ячеек, каждая из которых содержит компаратор напряжения, первый и второй запоминающие конденсаторы, с первого по пятый ключи, причем в каждой аппроксимирующей ячейке первая обкладка первого запоминающего конденсатора подключена к общему выводу первого и второго ключей, а вторая — к общему выводу третьего и четвертого ключей, первая обкладка второго запоминающего конденсатора через пятый ключ подключена к шине нулевого потенциала и свободные выводы второго и третьего ключей подключены к шине нулевого потенциала, а свободный вывод первого ключа подключен к первому входу компаратора, вторая обкладка второго запоминающего конденсатора и свободный вывод четвертого ключа подключены соответственно к первому и второму выходам аппроксимирующей ячейки первой группы, а первый и второй входы компаратора обра- . зуют соответственно первый и второй информационные входы аппроксимирующей ячейки первой группы, управляющие входы четвертого и пятого ключей подключены к выходу компаратора, управляющий вход второго ключа образует первый, а объединенные управляющие входы первого и третьего ключей-второй управляющие входы аппроксимирующей ячейки первой группы, общий вывод первого и второго ключей преобразователя соединен с объединенными первыми выходами N аппроксимирующих ячеек первой группы, вторые объединенные выходы которых через третий ключ подключены к входу интегратора, первые информационные выходы N аппроксимирующих ячеек первой группы объединены и подключены к.свободным выводам первого ключа преобразователя и первого ключа запоминающей ячейки, вторые информационные входы N аппроксимирующих ячеек первой группы подключены к соответствующим N входам задания опорных напряжений преобразователя, объединенные первые управляющие входы N аппроксимирующих ячеек первой группы соединены с управляющими входами первого ключа преобразователя, первого и третьего ключей запоминающей ячейки и входом сброса интегратора и подключены к первому выходу

1765837 блока синхронизации, второй выход которого подключен к управляющим входам второго и четвертого ключей запоминающей ячейки, объединенным вторым управляющим входам N аппроксимирующих ячеек первой группы и управляющим входам второго и третьего ключей, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, в него введена вторая группа аппроксимирующих ячеек, каждая из которых содержит компаратор напряжения, первый и второй запоминающие конденсаторы, последовательно соединенные с первого по шестой ключи, причем в каждой аппроксимирующей ячейке второй группы первый и второй входы компаратора образуют первый и второй информационные входы аппроксимирующей ячейки второй группы, второй вход компаратора соединен со свободным выводом первого ключа, общие выводы первого и второго, четвертого и пятого ключей соединены с первыми обкладками соответственно первого и второго запоминающих конденсаторов, вторая обкладка первого конденсатора подключена к шине нулевого потенциала, общий вывод третьего и четвертого ключей и вторая обкладка второго конденсатора подключены соответственно к первому и второму выходам аппроксимирующей ячейки второй группы, 5 причем управляющие входы третьего и шестого ключей соединены с выходом компаратора, объединенные управляющие входы первого и пятого, второго и четвертого ключей являются соответственно первым и вто10 рым управляющими входами аппроксимирующей ячейки второй группы, объединенные первые информационные входы N аппроксимирующих ячеек второй группы подключены к входу преобразовате15 ля, а вторые — к входам задания опорных напряжений преобразователя, объединенные первые выходы N аппроксимирующих ячеек второй группы подключены к входу интегратора, а объединенные вторые выхо20 ды — к общему выводу четвертого и пятого ключей, причем свободные выводы этих ключей соединены соответственно с входом преобразователя и с шиной нулевого потенциала, а их управляющие входы подключе25 ны соответственно к первому и второму выходам блока синхронизации.