Патентно
О П И С А Н И Е 379046
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социвлистимеских
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 30.111.1971 (№ 1640154f26-9) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 18.IV.1973. Бюллетень № 19
Дата опубликования описания 2.Х.1973
М. Кл. H 0311 7/14
Тосударствениый комитет
Совета Мииистроа СССР оо делам изобретений и открытий
УДК 621.376.56:621,375 (088.8) Авто,р изобретения
А. P. Шпигель
Заявитель
ОБРАЩЕННЪ|Й ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение может быть использовано в различных радиотехнических устройствах, в частности при построении компандерных устройств для систем связи, функциональных преобразователей для измерительных приборов и вычислительной аппаратуры.
Известно, что для преобразования передаточной функции нелинейного элемента в обратную по величине передаточную функцию используют нелинейный четырехполюсник, состоящий из усилителя в тракте прямой передачи и нелинейного элемента в цепи отрицательной обратной связи. Такая схема характеризуется уменьшением точности преобразования при увеличении диапазона значений передаточной функции нелинейного элемента в динамическом диапазоне.входных сигналов.
Цель изобретения — повышение точности преобразования нелинейчой передаточной функции в обратную по величине без ограничения степени изменения передаточной функции нелинейного элемента в пределах динамического диапазона.
Это достигается тем, что в тракт прямой передачи четырехполюсника вводят нелинейный элемент с передаточной функцией, прибли>кающейся к требуемой (преобразованной), что дает возможность уменьшить диапазон изменения глубины обратной связи, увеличить минимальное значение глубины обратной связи в динамическом диапазоне входных сигналов и, таким образом, уменьшить искажение преобразования передаточ5 ной функции нелинейного элемента, составляющего цепь отрицательной обратной связи, в обратную по величине передаточную функцию.
На фиг. 1 приведена блок-схема обращен10 ного функционального преобразователя; на фиг. 2 — блок-схема предлагаемого нелинейного четырехполюсника.
На схеме (см. фиг. 1, 2) приняты следующие обозначения: усилитель 1 тракта прямой
15 передачи; нелинейный элемент 2 в цепи отрицательной обратной связи; дополнительный нелинейный элемент 8 с передаточной функцией (см. фиг. 2), приближающейся к преобразованной.
20 Предлагаемое устройство состоит из последовательно включенных усилителя 1 и дополнительного нелинейного элемента 8, охваченных цепью нелинейной отрицательной обратной связи 2. При этом узлы 1 и 8 могут
25 включаться в произвольном порядке.
В качестве дополнительного нелинейного элемента может быть использован, например диод или группа диодов. Передаточная функция дополнительного нелинейного элемента
30 должна тем ближе приближаться к преобра379046 зованной, чем выше точность преобразования.
При точности преобразования 1О О передаточная функция дополнительного нелинейного элемента может отличаться от преобразованной в 2 — 3 раза.
При подаче на вход устройства (см. фиг. 2) различных по уровню сигналов в пределах динамического диапазона получают малый диапазон изменения передаточной функции по кольцу: усилитель 1; дополнительный нелинейный элемент 8 и цепь нелинейной обратной связи 2. Диапазон изменения передаточной функции по кольцу, т. е. диапазон изменения глубины обратной связи в динамическом диапазоне, мал, так как передаточные функции нелинейных элементов 2 и 8 приблизительно взаимно обратны по величине. Это позволяет без потери устойчивости четырехполюсника повысить минимальное значение глубины обратной связи и, таким образом, повысить точность преобразования.
Поясним это, анализируя выражение для передаточной функции усилителя (см. фиг. 1), охваченного цепью отрицательной обратной связи:
Ку
Куос
1 + КуКцос где К„ — передаточная функция усилителя;
Aq« â€,передаточная функция цепи обратной связи.
Если выполняется условие у цос )) 11 то
1 уос
Кцос т. е. в этом случае усилитель с отрицательной обратной связью будет обладать передаточной функцией, обратной по величине передаточной функции цепи обратной связи.
Для получения высокой точности преобразования во всем динамическом диапазоне необходимо, чтобы условие Ку Кцас)) 1 выполнялось в виде: (+y цос)мин )w 1
В этом случае вблизи (Ку Кцос) макс лрене брежение единицей является еще более оправданным, однако обеспечение устойчивости четырехполю спика трудноосуществимо.
5 Выходом из положения обычно является обеспечение устойчивости за счет потери точности преобразования при малых величинах (КуКцос) мин
При введении дополнительного нелинейного
10 элемента с передаточной функцией К четырехполюсник (см. фиг. 2) обладает передаточной функцией:
Ку К
Ку Кд Кцос так как ʄ— сопз1 при обеспечении
К =—
Кцос
20 значительно уменьшается диапазон возможных значений глубины обратной связи
А = 1 Ку Ag Кцнс в динамическом диапазоне входных сигналов. Это позволяет повысить точность преобразования, так как возмож25 ность пренебрежения единицей по сравнению с величиной Ку Кд Кц« в пределах динамического диапазона становится приблизительно одинаковой. Кроме того, при этом сложность обеспечения устойчивости четырехпо30 люсника также становится приблизительно одинаковой в динамическом диапазоне.
Предмет изобретения
Обращенный функциональный преобразователь, содержащий линейный усилитель в тракте прямой:передачи, по входу которого
40 подключен выход цепи отрицательной обратной связи с нелинейной передаточной функцией, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования в динамическом диапазоне, в тракт прямой передачи вве45 ден дополнительный нелинейный элемент с передаточной функцией по характеру обратной передаточной функции цепи отрицательной обратной связи.
379046
DIA
Юь „.
4 иг 2
Редактор Н. Данилович
Заказ 2633/9 Изд. № 571 Тираж 780 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Составитель Л. Глатман
Техред Л. Грачева
Корректоры: Г. Запорожец и О. Тюрина
