Функциональный преобразователь

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ

Сою Советских

Социалистических

Республик (11)1 620989 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено08.12.75 (21) 21977 28/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

2 (51) М. Кл.

Cj 06 Cj 7/26

Государственные комитет

Совета Минвстров СССР ое деяам нзобретвнев и открмтнй (43) Опубликовано 25.08,78Бюллетень № Э1 (53).УЛК 681.335 813(088.8) (45) Дата опубликования описания 12.07.78 (72) Авторы изобретения

А. Г. Бурик и Ю. Я. Никулин (71) Заявитель (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к аналоговой вычислитепьной технике.

Известен функциональный преобразоватень, содержащий операционный усияитепь, в обратной связи которого включены стабипитроныЯ. Для сгпаживания скачков выходного напряжения h нем испопьзован сглаживающий фильтр.

Недостаток такого преобразователя— невысокая точность воспроизведения функ- щ пий.

Наибопее близким к предложенному преобразователю является функционапьный цреобраэоватепь, содержащий триггеры, магнитные усилители, входные обмотки к т торых соединены последовательно и по4кпючены к входу преобразователя, к выходным обмоткам первого и второго маг» нитных усипитепей подкшочены,соответственно входы. первого и второго выпрями- 2е тельных мостов, первые выходы которых соединены.между собой через два последоватепьно включенных потенциометра обратной связи, а вторые выходы соединеньт между собой через два поспедоватепь 1 ,;;: .. т 4.;.. Гт;,;.;:-- а:.: ;1;:.:.,сима но включенных RC èëüòðà, общий вывод которых соединены с общим выводом аотенциометров обратной связи. Кроме етого, преобразоватепь содержит управпяемые ключи, выход первого из которых соединен с катодами стабипитронов первой и второй rpyaa, выход второго управ пяемого ключа соединен с катодами стабИпитронов третьей и четвертой групп, анод каждого стабипитрона первой группы соот ветственно через первый масштабный pe-, зистор соединен с анодом первого развязываюшего диода и через второй масштабный резистор - с анодом второго развязываюшего диода, анод каждого стабипит I рона второй группы соответственно через третий масштабный резистор соединен с. анодом третьего раэвяэываюшего диода и через четвертый масштабный реэисторс анодом четвертого развязываюшего диода, анод каждого стабипитрона третьей группы соответственно через пятый мао», штабяый резистор соединен с анодом as- того развязываюшего диода,и через шес той масштабный резистор - с анодом шеф62098 того развяэывающего диода, анод каждого стабинитрона четвертой группы соответственно через седьмой масштабный резистор соединен с анодом седьмого раэвязываюшего диода и через восьмой масштабный резистор — с анодом восьмого раэвяэывающего диода Pj, Недостаток известного функционального преобразователя — низкая точность воспроизведения функций.

Йля повышения точности воспроиэведе- tp ния функций в предложенном функциональном преобразователе вход первого триггера подключен к аноду первого стабилитрона первой группы, а выход указанного триггера соединен с управпяющим входом первого управляемого ключа вход второго триггера подключен к .аноду пер» вого стабилитрона третьей группы, а вы-, ход второго, триггера соединен с управляющим входом второго управляемого клю- а ча, входы обоих ключей подключены к общему выводу потенциометров обратной связи и соответственно через девятый и десятый масштабные резисторы соединены с анодами первого и пятого развязывающих диодов, катоды первого и четвертого развязывающих диодов соединены с началом обмотки обратной связи первого магнитного усилителя, катоды второго и третьего развязывающих диодов соедине- gp ны с началом обмотки обратной связи второго магнитного усилиталя; концы укаэанных обмоток соединены с подвижным контактом первого потенциометра обратной связи, катоды шестого и седьмого развя- 35 эывающих диодов соединены с началом компенсационной обмотки первого магнитного усилителя, катоды пятого и восьмого развязывающих диодов соединены с началом компенсационной обмотки второго щ магнитногб усилителя,.концы обеих компенсационных обмоток соединены с подвижным контактом второго потенциометра обратной связи.

На чертеже изображена принципиаль- 15 ная схема функционапьного преобразоваТОПЯ.

Функциональный преобразователь содержит магнитные усииители 1 и 2, выпрямительные мосты 3 и 4, С-фильтры so

5 и 6, потенциометры 7. и 8 обратной связи, управляемые ключи 9 и 10, группы стабинитронов 11<- 11>, 12l- 12

13 - 13,, 14 - 14,, масштабные реэис торы 15 - 15, 16 - 16>, 17 - 17и, ss

18)- 18И1, 19- 19„, 204- 20„, 211

21,, 22„- 22, 23 и 24, развязываюшие диоды 25-32; триггеры 33 и 34.

Преобразователь содержит также компен60

4 сационные -обмотки 35 и -36 магнитных усилителей, обмотки 37 и 38 обратной связи, входные обмотки 39 и 40. 8 состав магнитных усилителей 1 и 2 входят обмотки 41 и 42 питания по,переменному току, подключенные к трансформатору

43 с установочным потенциометром 44, и выходные обмотки 45 и 46.

Функциональный преобразователь работает следующим образом.

Подкпючением стабилитронов ll и 13 устанавпиваются участки аппроксимации при увеличении крутизны заданной функции для положитепьной и отрицательной полярностей входного сигнала. Аналогично стабилитронами 12 - 12< и .14 - 14» устанавливаются участки прн уменьшении крутизны заданной функции.

Масштабными резисторами 15 - 15п и 19 - 19и устанавливаются наклоны участков аппроксимации при увеличении крутизны функции, а резисторами 17 17 и 21l- 21 — при уменьшении крутизны. Масштабными резисторами 16 16И и 201- 20 устанавливаетя ток компенсации скачка выходного сигнапа при переходе на участки с большой крутизной соответственно для положительного и отрицатеньного входных сигналов. Аналогично резисторами 18 - 18и. и 22 - 22; устанавливается ток при переходе на -- участки с малой крутизной.

Потенциометрами 7 и 8 обратной связи грубо устанавливается коэффициент обратной связи в зависимости от максимальной крутизны заданной характеристи.ки.

При отсутствии входного сигнала токи в выходных обмотках 45 и 46 магнит- ных усилитепей 1 и 2 равны между собой, и сигнал, на выходе преобразователя равен нулю, С ростом входного сигнала положитепьной полярности, обеспечивающего падение напряжения на потенциометре 7 обратной связи достаточно для пробоя стабилитрона, пробивается стабилитрон 11 > в резупьтате чего параляельно масштабному резистору 23 подкпючается масштабный резистор 15> определенного сопротивпения. 3а счет этого происход n увеличение коэффициента обратной связи, что приводит к переходу на новый участок аппроксимации.

В компенсационную обмотку 36 магнит« ного усилителя 2 подается ток, что приводит к компенсации скачка выходного напряжения при переходе на новый участок аппрокси маци и.

620989

Триггер 33 переходит в неустойчивое состояние (в схеме использованы триг- ) геры Шмитта), при котором управляемый ключ 10 откпючает шунтируюшие цепи обмотки 37 обратной связи магнитного усипителя 2 и шунтируюшие цепи ко мпенсацион5 нойобмотки 35 магнитногшусипителя 1 .

При входном сигнале, обеспечивающем пробой стабилитрона 12, происходит переход на воспроизведение участка функции с меньшей крутизной. В, этом случае в компенсационную обмотку 36 магнитного усилителя 2 подается ток через управляемый ключ 9, стабипитрон 12, масштабный резистор 17, развязываюший диод 27, что приводит к переходу на новый участок аппроксимации. С рос- том входного сигнала происходит пробой следуюшего стабилитрона 12 2 второй группы, в результате чего паралйейьно реэис ору 17k подкп чается масшт бный 20 резистор 17 а масштабный резистор

18 подключается параллельно резистору

23.

При дапьнейшем увеличении входного сигнапа поспедовательно пробиваются стабипитроны 11 первой группы ипи стабип.троны 12 второй группы.

Аналогично происходит работа преобразователя при отрицательном входном сигнапе, В этом случае работают стабипитроны 13 — 13 третьей группы и стабипитроны lh — 14 четвертой группы.

Положительный эффект предложенного преобразователя заключается в повыше- у нии точности воспроизведения функций.

Это достигается вкпючением в попожитеньную обратную, связь магнитныхусипитепей групп стабипичронов по рассмотренной схеме. 40

Фор мула изобретения

Функциональный преобразователь, содержаший триггеры, магнитные усилители, входные обмотки которых соединены . последовательно и подключены к входу преобразователя, к выходным обмоткам первого и второго магнитных усилите- s0 пей подключены соответственно входы первого и второго выпрямительных мостов, первые выходы которых соединены между собой через два последовательно включенных потенциометра обратной связИ, ss а вторые выходы соединены между собой через два последовательно включенных КС-фильтра, обший вывод которых соединен с обшим выводом потенциометров обратной связи, управляемые ключи, выход первого из которых соединен с катодами стабилитронов первой и второй групп, выход второго управляемого ключа соединен с катодами стабилитронов третьей и четвертой групп, анод каждого

1 стабилитрона первой группы соответственно через первый масштабный резистор соединен с анодом первого раэвязываюmего диода и через второй масштабный резистор — с анодом второго раэвязываюmего диода, анод каждого стабилитрона второй группы соответственно через третий масштабный резистор соединен с ано« дом третьего развязываюшего диода и через четвертый масштабный резистор — с анодом четвертого развязываюшего диода, анод каждого стабипитрона третьей группы соответственно через пятый масштабный резистор соединен с анодом пятого развязываюшего диода и через шестой масштабный резистор — с анодом шестого развязываюшего диода, анод каждого стабилитрона четвертой группы соответственно через седьмой масштабный резистор соединен с анодом седьмого развязываюшего диода и через восьмой масштабный резистор — с анодом восьмого развязываюшего диода,. о т н и ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения точности, в нем вход первого триггера подключен к аноду первого стабилитрона первой группы; а выход укаэанного триггера соединен с управпяюшим входом первого управляемого ключа, вход второго триггера подключен к аноду первого стабипитрона третьей группы, а выход второго триггера соединен с управпяюшим входом второго управляемого ключа, входы обоих кшочей подключены к обшему выводу потенциометров обратной связи и соответственно через девятый и десятый масштабные резисторы соединены с анодами первого и пятси"о раэвяэываюших диодов, катоды первого и четвертого развязываюших диодов соединены с началом обмотки обратной связи первого магнитного усилителя, катоды второго и третьего развяэываюших диодов соединены с чалом обмотки обратной связи второго магнитного усилителя, концы укаэанных обмоток соединены с подвижным контактом первого потенциометра обратной связи, катоды шестого и седьмого развяэываюших диодов соединены с началом компенсационной обмотки первого магнитного усилителя, катоды пятого и восьмого развяэываюших диодов соединены с началом компенсационной обмотки вто- рого магнитного усилителя, концы обеих

620989

t â€

Г

ß5

Г

ZS l

zest 2а

22<

Т ираж 826 Подписное

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7, компенсационных обмоток соединены с подвижным контактом второго потенциометра обратной связи.

Источники информации, принятые во внимание при експертизе:

rbi

ЦНИИПИ Заказ 4661/46

1, Авторское свидетельство СССР

% 386405„- кл. Я 06 (т 7/26, 1873.

2. Авторское свидетельство СССР

34 139095 кл. Я 06 Q 7/26, 1960.