Функциональный преобразователь/viн о ги x перемен н гл x

 

о "

° . с, К летел., "": еческ но,1 .Я е ее. тф3. . А

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4О9237

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 06.1Х.1971 (№ 1693835/18-24) М. Кл, G 06g 7/26 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано ЗО.Х1.1973. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 27Х.1974

ГОсударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений н открытий

УДК 517.948.5(088.8) Автор изобретения

Н. В. Бессарабов

Заявитель

Ф;/НКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

МНОГИХ ПЕРЕМЕННЫХ

11зобретснпе относится к области вычисли сльной техш ки и мо;кет быль использовано для а палого-цифрового моделирования много ер ых систем.

Известные фупкциональпыс преобразователи многих переменных, содержащие входные преобразователи аналог — код, блоки выбора

iro;gu6 ac rrr значений входных группы задающих потенциометров, сложны и прп большо.,i числе переменных не обеспечивают требуемой то шости моделирования, Целью изобретения является упрощение устройства и повышение точности его работы.

Указанна . цель достигается тем, что кажда i группа задающих потенциометров через отдельный диод подключена к выходу первого блока выбора подобласти, а через конденсаторы, подк,;поченные к общим точкам диодов и выходных резисторов первого блока выбора подобласти, присоединена к источнику высокоча:.or«oro сигнала.

11а фиг. 1 изображена схема функционального преобразователя при двух входных перемеппы:;", на фиг, 2 — пример разбивки области входных переменных.

Входные преобразователи аналог — код 1, 2 подключены к источникам Х и У входных переменных соответственно, и к источникам Х„и

i,, дополнительных сглаживающих сигналов.

Выходы 3, 4 входных преобразователей 1, 2 подкл|очепь1 к элементам 5 — 8, представляющим собой цифровые схемы «И», снабженные выходными усилителями, и образующим первым блок выбора подобласти. Выходы 3, 4 преобразователей 1, 2 представляют собой

«ну левой» и «единичный» выходы триггера младшего разряда.

Первый блок выбора подобласти может образовываться не только четырьмя элементами

5 — 8, но и другим их количеством, и может быть связан более, чем с двумя выходами преобразователей 1, 2. Второй и третий блоки 9, 10 выбора подобластей подключены к выходам 11 блоков 1, 2. Блок 9, например, подсое15 диняется к выходам триггеров вторых разрядов, а блок 10 к выходам остальных триггеров старших разрядов.

Группы соединенных параллельно задающих потенциометров 12 соединены каждая по20 следовательно со своим диодом 13 и подключены к одному из выходных резисторов 14 первого блока выбора подобласти. Общие выводы группы потенциометров, не связанные с диодами, подключены к выходам блока 9. К

25 общим выводам диодов 13 и резисторов 14 подключен через конденсаторы 15 выход 16 источника 17 высокочастотного сигнала.

Движки потенциометров объединяются индивидуальными сумматорами 18, образующи30 ми блок 19 сумматоров. К каждому и дпвп409237

60 дуальному сумматору 18 подключено по одному потенциометру из каждой группы. К выходам индивидуальных сумматоров 18 присоединены ключи 20 блока 21 ключей, управляемые каждый своим выходом 22 третьего блока 10 выбора подобластей. Выходы ключей 20 объединены сумматором, входящим в состав выходного преобразователя 23, который содержит также выпрямитель и сглаживающий фильтр.

Рассмотрим работу устройства иа примере входных переменных со 144 узлами, Так как в отсутствие дополнительного сигнала описываемый функциональный преобразователь осуществляет кусочно-постоянную аппроксимацию, каждому узлу соответствует элементарная подобласть (самые маленькие квадраты на фиг. 2), в которой значение воспроизводимой функции постоянно.

Пусть ключи 20 осуществляют разбисиие области входных переменных на девять больших частей. Тогда этих ключей девять, а блок

10 присоединен к «нулевым» и «единичным» выходам двух старших разрядов триггеров преобразователей 1, 2 и представляет собой дешифратор на девять выходов с девятью пороговыми усилителями. Число потенциометров в группе также девять, число груп — шестнадцать, Пусть блок 9 осуществляет разбивку на четыре части внутри каждой из промежуточных подобластей, выделенных блоком 10. Тогда блок 9 должен быть подключен и «иулевым» и

«едииичным» выходам триггеров следующего (в сторону младших) разряда преобразователей 1, 2. Первый блок выбора подобластей подключен к выходам 3, 4 триггеров младших разрядов и осуществляет внутри каждой из меньших промежуточных подобластей (содержащих по четыре элементарных подобласти) выделение одной из заштрихованных элементарных подобластей. При таком выполнении функционального преобразователя в блоках выделения подобластей и запоминающем устройстве содержится всего 32 диода.

Рассмотрим работу предлагаемого преобразователя в отсутствие дополнительных сигналов Хд, У„-.

По сигналам Х, Y входные преобразователи

1, 2 вырабатывают коды, соответствующие одной из элементарных подобластей, в которой значение воспроизводимой функции задается одним потенциометром. Первый блок выбора подобластей подает на четыре группы потеициометров 12, присоединенных к одному из элементов 5 — 8, сигнал е, стремящийся открыть соответствующие диоды 13. С остальных элементов 5 — 8 подается нулевое напряжение.

Блок 9 подает на одну группу потенциометров из каждой четверки групп, присоединен5

35 иых к одному элементу 5 (6 — 8), сигнал 0,5 Е, а иа остальные 1,5 E.

В результате диод 13, соединенный с одной из групп потенциометров, открывается, пропуская переменное напряжение от источника

17 на потенциометры одной группы, соединенные с сумматорами 18.

Для нормальной работы устройства необходимо, чтобы амплитуда этого напряжения была меньше 0,5 E.

Наконец, блок 10 открывает один из ключей

20, и напряжение с движка одного из потенциометров 12 передается иа выходной преобразователь 23, где выпрямляется и сглаживается. Без дополнительных сигналов Х, реализуется кусочно-постоянная аппроксимация воспроизводимой функции, Применение иссущего сигнала переменного тока вмеcio постоянного позволяет упростить запомииа.ощее ус ройс во и избавиться от дрейфа по постоянному току .

При подаче дополнительных сигналов Х„., Y создаемся быстрое движение в пространстве

XY. Если в качестве Х„использовать пилообразное напряжение, а Y образовывать, передавая в один период напряжение Х„, а в другой — Х, то реализуется высококачественная кусочно-линейная интерполяция. Для нормальной работы функционального преобразователя верхняя частота входных сигналов должна быть много меньше частоты дополнительных сигналов, а последняя в 100—

1000 раз меньше частоты несущего сигнала.

Таким образом, при частоте несущего сигнала 0,1 — 1 мгц диапазон частот входных сигналов предлагаемого преобразователя составляет примерно 0 †1 гц.

Предмет изобретения

Функциональный преобразователь многих переменных, содержащий входные преобразователи аналог — код по числу переменных, блоки выбора подобласти значений входных переменных, источник высокочастотного сигнала и группы параллельно соединенных задающих потенциометров, входы которых через блок сумматоров и блок ключей соединены с выходным преобразователем, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности работы, он содержит диоды и конденсаторы по числу групп задающих потеициометров, при этом каждая группа задающих потенциометров через соответствующий диод подключена к выходу первого блока выбора подобласти и через конденсатор присоединена к источнику высокочастотного сигнала, а второй и третий блоки выбора подобласти годключены к входным преобразователям аналог — код.