Функциональный преобразователь

 

ОП ИВАНКЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 5I605l

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.07,74 (21) 2045288/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 30.05.76. Бюллетень ¹ 20

Дата опубликования описания 31.01.77

151) М.Кл. С 06С 7i26

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изаоретений и OTYipblTNM (53) УДК 681.335.813 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Д. Цип,елко

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (71) Заявитель (54) ФУп КЦИОг1АЛЬИ Ый ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к аналоговой технике и может быть использовано для функционального моделирования в гибридных аналого-цифровых машинах и при построении измерительных приборов.

Известен функциональный преобразователь, содержащий интеграторы, входы первого из которых подключены соответственно к входу преобразователя и выходу первого управляемого ключа, выход первого интегратора через последовательно соединенные компаратор и формирователь калиброванных импульсов соединен с первыми управляющими входами первого и второго управляемых ключей, вторые управляющие входы которых соединены с выходом распределителя импульсов и входом управляемого источника опорного напряжсния; выход второго управляемого ключа соединен с выходами третьего и четвертого управляемых ключей и через второй интегратор — с входом первого нуль-органа; выходы пятого и шестого управляемых ключей соединены с входом второго нуль-органа через третий интегратор, а выходы седьмого и восьмого управляемых ключей соединены с входом третьего нуль-органа через четвертый интегратор; входы первого, четвертого, шестого и восьмого управляемых ключей подключены к выходу управляемого источника опорного напряжения, а входы третьего, пятого и седь2 мого управляемых ключей — к входу преобразователя; в обратной связи всех, кроме первого, интеграторов включены соответственно девятый, десятый и одиннадцатый управляемые ключи.

Недостатком такого преобразователя является невозможность воспроизведения функций, раскладываемы. только по четным или только по нечетным степеням, и низкая точность представления заданной функций.

Предложенный преобразователь, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности, содержит сумматор и блок управления, входы которого подключены

Г5 к выходам нуль-органов, а выход соединен с входом распределителя и управляющими входами всех управляемых ключей, кроме первого; первый вход сумматора подключен к входу преобразователя, второй вход — к выходу о управляемого источника опорного напряжния, а его выход соединен с входом второго управляемого ключа.

На фиг. 1 представлена блок-схема фучкционального преобразователя; на фиг. 2 прп25 ведены временные диаграммы, поясняющие работу схемы.

Преобразователь содержит интеграторы 1, 2, 3, 4, сумматор 5, компаратор 6, формирователь 7 калиброванных импульсов, распределизо тель 8 импульсов, блок 9 управления, ну;и516051

3 органы 10, 11, 12, управляемый неlo шнк 1:3>

oIIop1I0I напряжения If управл11смьIс 14,110 111

14 — 24.

Преобразователь работает следующим образом.

Входной сигнал Х подается на входы интегратора 1, сумматора 5 и в«оды закрыты«управляемых ключей 16, 18 и 20.

На выходе интегратора 1 в зависимости от знака входного сигнала Х, появляется линейно нарастающий сип1ал. По достижении вы.

«одным сип1алом интегратора уровня срабатывания компаратора 6, последний срабатывает н запускает формирователь 7 калиброванных импульсов. На выходе формирователя калиброванны«импульсов появляется импульс длительностью 1о, Этим импульсом открывается управляемый ключ 16, и на вход интегратора 2 подключается входной сип1ал Х.

На выходах интеграторов 3 и 4 поддерживается пулевое напряжение открытыми ключами 23 и 24. Входной сипгал Х интегрируется интегратором 4 в течение времени 1о. Черсз это время открываются ключи 17, 18, закрывается ключ 16, и на входы интеграторов 3 и

4 подаются соответственно напряжения Хи и

Х. На выходе интегратора 2 напряжс:1ие уменьшается, а на выходе интегратора 3 увеличивается. По достижении пулевого уровня выходного напряжения интегратора 2 срабатывает пуль-орган 10 и через блок управления

9 закрывает ключи 17 и 18, открывает ключи

15, 17 и 20, и через распределитель импульсов

8 подключает на выход управляемого источника опорных напряжений, напряжение ХО2 и

Хоп °

На вход интегратора 2 поступает от сумматора 5 напряжение Х+Х„,, на вход интегратора 3 — напряжение Х,2 и на в«од интегратора 4 — напряжение Х. В дальнейшем последовательность работы интеграторов 2, 3 If 4 такая, как это показано на фиг. 2, Число тактов интсгрироваш1я зависит от требуемой функциональной зависимости и задается блоком 9 управления и распределителем 8 импульсов.

В течение времени 2. /х +1,, +/,„

j=l

+1 „, (фнг. 2) на в«од интегратора 1 через управляемый ключ 14 от управляемого источника опорны«напряжений подается напряжение

Хо для разряда конденсатора интегратора 1. п

В конце интервала времени Х l,. блок 9

j=1 1 управления устанавливает ключи 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 в первоначальное положение и открывает разрядные ключи 22, 23, 24 интеграторов 2, 3 и 4, поддерживая нулевой уровень на выходах интеграторов.

В дальнейшем работа преобразователя аналогична описанной, и на выходе компаратора 6 появляются импульсы, слсдую1пис с частотой:

) л.

I>

j 1 1 где К вЂ” коэ1рфициснт, учитывающий постоянную времени интегратора 1.

Если функция / (х) раскладывается в степенной ряд только по нечетным степеням, т. е.

/ (Х) =а;Х+аоХ +a„X" +... —,a2n nl Х 2" 11

10 то этот ряд можно переписать к такому виду

1" (х) = а1х+ а2х — а,х2+ азх + алх — а х +

>о

- -а5х + ...а2„х -" — аа„х 2" +а „1 х- " .

Выбирая коэффициенты при членах с четными показателями степеней (а2, а4, ..., а 2„) таки:„I образом, чтобы а3 а, Q2n

=-а, а 2п а" а„ представим функцию f (x) в виде

f(x) = а1х+а2х +а,х (х — а) + х2п 1 а„оь,х 2»(ха)

Многократно интегрируя водной сигнал Х ! 1

25 с коэффициентами а1 — — — —, а2 — — —, ..., а2„1.1

- о Хог (фиг. 2) в каждом такте интегрирования, и в нечетные такты интегрируя сумму (Х+Хо )> где Х = — а, для всех значений Х)а, полу30 чим временной интервал

П

2, Т,. =а1х+а3х +а;х" +...+а.„, x -"- .

j (2)

Лналогично мо кпо получить непрерывный

Зо временной интервал для функции, которая раскладывастся в ряд только по четным степеням.

Подставив (2) в уровнение (1), получим

40 - j(1

t .:,>, (ао-:- а,х- 113 + ао>: + ...—,а2..2 1х- " ) (3)

Уравнение (3) можно представить и в зиде

45 Х,i, К

Таким образом, функциональный преобразователь позволяет получить временной интервал, пропорциональный степенному полиному только с чстнымн или нечетными членамн, или частоту.

Формула изобретения

Функциональный преобразователь, содержащий интеграторы, входы псрвого из которых подключены соответственно к в«оду преобразователя и выходу первого управляемого

60 ключа, вы«од первого интегратора через по-ледовательно соединенные компаратор и формирователь калиброванных импульсов соединен с первыми управляющими входами первого и второго управляемых ключей, вторые уп05 равляющие входы которых соединены с выхо516051 дом распределителя имплуьсов и входом управляемого источника опорного напряжспп!!; выход второго управляемого ключа соединен с выходами третьего и четвертого управляемых кл!очей и через второй интегратор — с входом первого нуль-органа; выходы пятого и шестого управляемых ключей соединены с входом второго нуль-органа через третий интегратор, а выходы седьмого и восьмого управляемых ключей соединены с входом третьего нуль-органа через четвертый интегратор; входы первого, четвертого, шестого и восьмого управляемых ключей подключены к выходу управляемого источника опорного напряжения, а входы третьего, пятого и седьмого управляемых

6 кгпочсй — к входу преобразователя; в обратной связи всех, кроме первого, интеграторов включены соответственно девятый, десятый и оди!!надцатый управляeiirыe ключи, orisuuaioи ийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности, содержит сумматор и блок управления, входы которого подключены и выходам пуль-органов, а выход соединен с входом распределителя и и управляющими входами всех управляемых ключей, кроме первого, первый вход сумматора подключен к входу преобразователя, второй вход — к выходу управляемого источника опорного напряжения, а его выход соединен с !

5 входом второго управляемого ключа.

516051

Х;7 Хл

Составитель И, Шелипова

Редактор H. Батурина Техред 3. Тараненко Корректор Н. Аук

Заказ 5194 Изд. № 1377 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

ЫОТ, Загорский филиал