Универсальный функциональный преобразователь

 

304598

Сок?з Советскими

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 17.ХЕ1969 (№ 1374806/IS-24) с присоединением заявки №

Приоритет опубликовано 25. ?t .1971. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 07Л 11.1971.ЧПК 6 06о 7(26

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.335.S2(OSS.8) Авторы изобретения Б. В. Болотов, О. В. Бабак, Д. К. Пулиезо, С. Н. Сотсков, А. Я. Мельничук, С. Б. Дмитриевский, В. Г. Бондарев, В. П, Храмов, Б. П. Астахов и Н. А. Ивахненко

Институт электродинамики АН Украинской ССР

Заявитель

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области вычислительной техники.

Известны универсальные функциональные преобразователи для воспроизведения функций, аппроксимированных степенными рядами, содержащие соединенные между собой генератор качающей частоты и частотнозависимые четырехполюсники на двухтактных аналоговых регулирующих и запоминающих устройствах, развязывающие усилители, выпрямители и сумматор.

Все известные устройства имеют недостаточный диапазон изменения переменных.

Предложенный преобразователь отличается тем, что в нем частотно-зависимые четырехполюсники на двухтактных аналоговых регулирующих и запоминающих устройствах соединены через развязывающие усилители последовательно, входы первого из них подключены через эмиттерный повторитель к выходной обмотке генератора качающей частоты, а выходы всех частотно-зависимых чстырехполюсников подключены через выпрямители ко входам сумматора.

Это позволяет расширить диапазон изменения переменных.

На чертеже приведена схема предлагаемого функционального преобразователя.

Он содержит генератор 1 качающей частоты и частотно-зависимые четырехполюсники

2p — 2„на двухтактных магнитных аналоговых регулиру?ощпх н запоминающих устройствах.

Иа чертеже имеются также следующие обо5 значения: 8 — резисторы последователы?о включенных частотно-зависимых четырехпо2p — 2„; 4 — 1 ollдс нсаторы тех четырехпол1осншков; 5 и 6 — диоды; 7 и 8 —— магниты cìåùëøÿ; 9 — выходHh?c, 10 — пере10 дающие и 11 — входные обмотки; 12 — управляемые магнитомягкие сердечки?ки; 18 — управляемые магннтожесткпе сердечники; 11— входные, 15 — передающие н 16 — выходные оомотки; 17 — правляемые магнитомяг111?0

15; 18 — управляемые обмотки; 19— резисторы; 20 — транзисторы; 21 — конденсаторы; 22 и 28 — резисторы. В схеме генератора 1: 24 и 25 — три зисторы; 20 — ферромагнитный сердечник; 27, 28 и 29 — обмотки, 20 80 — подмагннчнвающая обмотка; 81, 82 н

88 — резисторы.

Чстырехполюсннк 2о- отличается от четыре.;нолюспиков 21, 2?ь 2p,...2„тем, что транзистор 20 его усилителя вкл?очен по схеме эмит25 терного повторителя.

Четырехполюсникн 21, 2з,....,2„однотипные, транзисторы 20 их усилителей включены по схеме с общей базои. Во все четырехполюсники 2 помимо указанных транзисторных

30 усилителей входят двухтактные ма Il?Il ные

304598

65 аналоговые регулирующие и запоминающие устройства, магнитная система каждого из «оторых состоит из управляемого магнитожесткого сердечника И, управляемых магнитомягких сердечников 12 и 17 и магнитов смещения 7 и 8. На сердечниках 12 и 17 размещены выходные обмотки 9 и 16, входные обмотки

11, 14 и передающие обмотки 10 и 1о. В электрическую схему каждого двухтактного магнитного pci улирующего и запоминающего устройств BxojIHT резисторы 8, выпрямительные диоды 5 и 6 и конденсатор 4 для сглаживания пульсаций. Обмотка 18 на магнитожестком сердечнике является управляющей. Выходная обмотка 27 генератора 1 связана со входными обмотками 11 и 14 четырехполюсника 2р через эмиттерный повторитель, собранный па транзисторе 20 и резисторах 19, 2 и 28. Соединение передающих обмоток 10 и 1о четырехполюсника 2О со входными обмотками 11 и 14 четырехполюсника 2, осуществляется через развязывающий усилитель на транзисторе 20 с общей базой, резисторах 19, 22, 28 и конденсаторе 21.

Таким же образом соединяются выходы четырехполюсника 2, со входами четырехполюсника 22, выходы четырехполюсника 22 со входами четырехполюсника 2 и т. д.

Принцип действия функционального преобразователя основан на том, что решение любой задаваемой функции f (Х) производится методом разложения ее ы соответствующий сходящийся ряд:

f (X) =а11+а1Х+а Х +азХЗ+... +а„Х с одновременным суммированием всех членов ряда. Значения нужного аргумента Х для членов ряда, аналогами которых являются четырехполюсники 21, 2>,... 2„, задаются с помощь|0 напряжени11 ОднОЙ какоЙ-To IBcTQTbl генератора 1. Это происходит следующим образом. С помощью изменения напряжения на подмагничивающей обмотке 80 частота ко Icбаний генератора 1 может быть плавно изменена в широком диапазоне. Выходное напряжение IeiicpBTopB с необходимой частотой подается на четырехполюсник 2О и может остагаться постоянным по амплитуде. Напряжение на обмотках 11 и 14 четырсхполюсника

2< примерно равно выходному напряжению генератора 1, подаваемому на вход эмиттерного повторителя (транзистора) 20. Далее, напряжение с обмоток 10 и 15 четырехпо:посника 2О поступает на вход усилителя с общей базой. На входных обмотках 11 и 14 усилителя четырехполюсника 2 напряжение будет отличаться от напряжения, подаваемого IiB его вход. И так происходит в каждом чстырехполюснике. Из этого следует, что четырехполюспики 21, 22, 2p....,2„представляют собой звенья с определенным коэффициентом передачи. При этом сигнал, проходящий последовательно через все звенья, является уже функцией коэффициента передачи К для ка>кдого четырехполюсника 21, 2>, 2p...,2„.

Таким образом, напряжения iIB выходных резисторах 8 четырехполюсников 21, 22, 2з..., 2 (при услоыии, что сердечники 12 и 17 каждого четырехполюсника не подмагшгчиыаются магнитожестким сердечником 18) ыыра1каклся математически соответстые1шо:

KU К2и Кзк Кл U, где U — какое-то эталонное напряжение, получаемое с обмоток 10 и 1о четырехполюсника 2р.

Постоянные значения коэффициентов ряда устанавливаются при настройке Ip) IIêöèOIIB Ibного преобразователя путем изменения ма,нитного состояния управляемых сердечников 18 с помощью напряжения, подаваемого на обмотки 18.

Таким образом, напряжения»а выходах четырехполюсников с учетом установки nocTО11пиых коэффициентов буду 1 иъ1е гь ыи, 1:

КЬ К- U К„.U где С вЂ” постоянные коэффициенты, являющиеся функцией подмагничивания магнитожестких сердечников 18 в каждом четырехполюснике 2. Нетрудно заметить, что коэффициент передачи каждого четырехполюсника является функцией частоты К = 1 () ) . Следовательно, при изменении частоты генератора

1 будет изменяться и коэффицие1п передачи кBждого четырехпол10сника 2, I;ðоме 2р. ТBким образом, изменение коэффициента передачи является аналогом изменения аргумента

Л задаваемой функции f(X), а изменение состояния намагниченности сердечников 18 четырехполюсников 2р, 21, 2g, 2.„,...., 2 является аналогом задаваемых постоянных коэффициентов для каждого члена ряда функции

f(X), которая может быть записана ы общем случае так:

f(Х) = " + К+ K + — 1I +... +

+ Кл

U сл! !астроЙКа KBIK+OI 0 ICTblpcXIIO 1IOCIIHKB 2 н11 степенную зависимость аргуме1пов ряда Л, Л -, Х ..... производится ыо время изготовления схемы и поэтому может быль выполнена с весьма высокой точностью. B дальнейшем при эксплуатации функционального преобразователя настройка на степенную зависимость больше не потребуется.

Точность вычисления (любой задаваемой функции) таким функциональным преобразователем определяется количеством четырехполюспиков 21, 22, 2з и т. д., вмонтированных в данное устройство. Надежность работы всей схемы определяется устойчивостью ее отдельных элементов, При необходимости схема универсального преобразователя может быть перестроена для решения любой другой функции, аппроксимированной степенным рядом. Указанная гиб304598 кость перестройки схемы и определяет универсальность данного вычислительного устройства.

Предмет изобретения

Универсальный функциональный преобразоьатсль для воспроизведения функций, аппроксимированных степенными рядами, содержащий соединенные между собой генератор качающей частоты и частотно-зависимые четырехполюсники на двухтактных аналоговых регулирующих и запоминающих устройствах, развязывающие усилители, выпрямители и сумматор, отл111а1ош11аг.1 т«м, ITO, с целью расширения диапазона IlailcllcIIII:I пером«нных, в нем частотно-завис»мыс чстырсхполк;сники на двухтактных а11алоговых рсгулиру1огцих и запоминающих «трой«твах «ади11с111.1 через развязыва1ощис у«илн гели последовательно, входы первого пз них подкг»очсны через эмиттерный повторитель к выходной on10 мотке генератора кa«aloui«II частоты, а выходы всех частотно-зависимых чстырсхполю«ников подключены через выпрямители ко входам сумматора.

Рсд II

Составитель Л. А. Маслов

Тскрсл Л. Л. Евдонов

Корректор T. A. Китаева

Заказ 1831 6 Изп. ¹ 752 Тиратк 473 1!од п и спи<

Ц1-1ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совстс Министров СССР

Чоскв l, ж-35 Рауп ск" и II30 д

Типография,