Устройство для моделирования нелинейных процессов

 

О П И С А Н И Е 407ЗФЗ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

М.Кл. б 06g 7/48

Заявлено 04,Vll.1972 (№ 1804320/18-24) с присоединением заявки №-ГЬоударотеенный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Приоритет—

О публиковано 21.Х1.1973. Бюллетень ¹ 46

Дата опубликования описания 19.1V.1974

УДК 681.333 (088.8) Авторы изобретения

lO. М. Мацевитый, М. М. Пржесмендо и О. Н. Суетин

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им, В. И. Ленина и Институт проблем машиностроения

АН Украинской ССР

Заявители

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

НЕЛИНЕЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и предназначено для исследования нелинейных задач теории поля и распределения потоков в разветвленной гидра влической цепи.

Известые устройства для моделирования нелинейных процессов, построенные на базе электронных ламп, точно так же, как построенные на транзисторах, обладают тем недостатком, что требуют большого числа индивидуальных источников питания для задания соответствующих режимов лчбо на управляющих сетках ламп, ли|бо на базах транзисторов.

Предложенное устройство, обладая всеми преимуществами упомянутых элементов, не требует дополнительных источников питания, что значительно его упрощает. Принцип его действия основан на нелинейной а ппроксимации транзисторной характеристики, в результате чего воспроизводится функция вида:

1=A U, (1) где показатель «к» может принимать значения как:болене, так и меньшие единицы, в зависимости от схемы включения.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства, содержащая резисторы .1 — 5, потенциометр б, транзисторы 7, 8,:переключатель 9, диод 10, 11, 12 — положения переключателя.

Устройство работает в одном из двух режимов в зависимости от положения переключателя 9. Рассмотрим работу устройства отдельно в каждом из упомянутых выше режимов.

Р е ж и м 1 (переключатель находится в Воложенип 11). При подключении напряжения U в схеме оказываются одновременно под током три параллельные цепи.

Ток ii определяется резистором 5 и диодом

10, включенным в проводящем направлении.

1о Параллельно диоду подключен потенциомепр б, напряжение на котором при дальнейшем увеличении U остается неизменным вследствие того, то кремниевый диод в про водящем направлении работает как ста|билитрон малых

1> напряжений .порядка 0,2 — 0,6 в. Таким образом, осуществляется стабилизация сигнала, подаваемого на базу транзистора 8.

Величина тока i2 определяется резисторами

1 и 4 и состоянием транзистора 7, который

20 управляется по базе транзистором 8. Транзисторы 7 и 8 включены,по схеме составного транзистора. База транзистора 8 заста1билизирована, .и его коллекторный ток изменяется не пропорционально изменению приложенного

25 напряжения U, а нелинейно. Транзистор 7 изменяет сопротивление своего коллекторноэмиттерного перехода в соответствии с током эмиттера транзистора 8. В результате изменение тока 4 оказывается существенно нелинейным относительно напряжения U.

407343

1 ук (где к(1) 1= В U" (где к)1). (2) пли

Предмет изобретения

Составитель E. Тимохина

Техред Т. Миронова Корректор T. Добровольская

Редактор Б, Наикииа

Изд. ¹ 1068 Тираж 647 По.гписн: с

ЦНИИГ1И Государственного комитета Совста Министров C(:CР во делам изобретений н открытий

Москва, Ж-35, Раушская изб., д. 4/5

Зака.з ЮЗ

11бл. тип. Костромс кого прав. сник издательств, полиграфии и книжной торговли

Ток 4 линейно зависит от приложенного напряжения U и величины резистора 8, Ток через весь нелинейный элемент 1 равен сУмме 4+4+1з, однако доминиРУющим ЯвлЯется ток 4, который и определяет нелинейность воспроизводимой вольт-амперной хар актеристики.

Изменять вольт-амперную характеристику предлагаемого устройства можно различными путями: потенциометр 6 смещает характеристику, изменяя рабочую точку транзистора 8; резистор 1 изменяет кривизну на малых сигналах; резистср 4 выпрямляет характеристику за счет введения отрицательной обратной связи; резистор 8 изменяет ток 4, в результате чего вся вольт-ам перная характеристика поворачивается относительно начала координат; причем каждая из регулировок на режим схемы влияет незначительно.

Р е ж и м 2 (переключатель находится в положении 12). В этом случае транзистор 8 вместо подключения к транзистору 7 по схеме составного транзистора оказывается включенным как усилительный элемент, изменяющий фазу выходного ситнала. Следовательно, вольтамперной характеристикой нелинейного элемента будет:

Таким образом, на одном и том же нелинейном элементе можно получить широкий спектр вольт-амперных характеристик параболического вида, что делает этот элемент действительно

10 универсальным.

Устройство для моделирования нелинейных

15 процессов, содержащее резисторы, диод, транзисторы и регулируемые резисторы, переключатель, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и расширения его фун1сциональных воэможностей, в нем база первого

20 транзистора соединена с подвижным контактом потенциометра, параллельно которому включен диод, а эмиттерно-коллекторная цепь первого транзистора через переключатель соединена с базой и эмиттерпо-коллекторной

25 цепью второго транзистора, причем эмиттерно-коллекторные цепи транзисторов соединены с регулируемыми резисторами.