Диодный функциональный преобразователь

 

СПИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Соеетскик

Социалнстическик

Республик I 721834

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 25.09.78 (21) 2666775/18-24 (51)M. Кл.

G06 С, 7/26 с присоедииеиием заявки РЙ

Ркударственьй каактет

СССР ае дюлак каабретакка и юткрыткв (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.80. Бюллетень М10 (53) УДК 681.335 (088.8) Дата опубликования описания 17.03.80 (72) Автор изобретения

Р. А. Ткаченко

Львовский ордена Ленина политехнический институт (7!) Заявитель (54) ДИОДНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.

Известен диодный функциональный преобразователь И), содержащий операционный усилитель с резистором в цепи обратной связи, источник опорного напряжения и двухвходовые диодно-резисторные элементы, подключенные выходами ко входу операционного усилителя, а входами к источнику опорного напряжения и к источнику входного сигнала.

Недостатком такого преобразователя является сложность, обусловленная необходимостью использования большого количества диодно-резисторных элементОв, соответствуюшего количеству участков аппроксимации воспроизводимой функции.

Наиболее близким техническим решениям является диодный функциональный преобразователь P2), содержаший источник опорного напряжения, операционный усилитель, выход которого соединен с выводом резисторов обратной связи и является выходом функционального преобразователя, tl диодно-резисторных элементов, каждый из которых состоит из трех резисторов и диода, соединенного анодом с выводами резисторов, катоды

5 диодов соединены и через входной резистор подключены ко входу операционного усилителя, свободные выводы первого, второго и третьего резисторов каждого из диодно-резисторных элемен.тов соединены соответственно с выходом источника опорного напряжения, с шиной нулевого потенциала и с выходом операционного усилителя, свободный вывод резистора обратной связи соединен с катодами диодов диодно-резисторных элементов, входной масштабный резистор, первый вывод которого соединен со входом операционного усилителя, а второй вывод является входом преобразователя.

Количество участков аппроксимации такого преобразователя равно 2 т - 1, что позволяет упростить его структуру. 721834 при неизменной точности. его недостатком является зависимость порогов сра. батывания диодно-резисторных элементов от величины выходного напряжения усилителя, что приводит к сужению его функциональных возможностей.

0елью изобретения является расширение класса функций, воспроизводимых преобразователем эа счет устранения зависимости„. порогов срабатывания диодно-реэисторных элементов от величинъ1 выходного напряжения.

Это достигается тем, что в диодном функциональном преобразователе, содержащем источник опорного напряжения, операционный усилитель, выход которого соединен с выводом резистора обратной связи и является выходом функционального преобразователя, р диодно-резисторных элементов, каждый из которых состоит из трех резисторов и диода, соединенного анодом с выводами резисторов, катоды диодов соединсны и через входной резистор подключены ко входу операционного усилителя, свободные выводы первого и второго резисторов каждого иэ диоднс>-резисторных элементов соединены соответственного с выходом источника опорного напряжения и с шиной нулевого потенциала, свободный вывод резистора обратной связи соединен со входом операционного усилителя, а свободные выводы третьих резисторов каждого из диодно-реэисторных элементов соединены и являются входом функционального преобразователя.

Блок-схема предлагаемого диоцного функционального преобразователя приведена на чертеже.

Диодный функциональный преобразователь содержит операционный усилитель

1, входной резистор 2, И диодно-резисторных элем е нт ов 3 — 3 -, ре а ли зов анпэ ных на первом, втором и третьем резисторах 4 - 4,„, 5<- 5п и 6 - бп, H диодах 7 — 7, резистор обратной связи 8, источник опорного напряжения 8.

Преобразователь работает следующим образом.

При нулевом входном напряжении Ов,„=О выходное напряжение преобразователя равно нулю. При увеличении входного напряжения диодно-резистор ые элементы

3 — 3 q поочередно срабатыва1от и на выходе операционного усилителя 1 формируется напряжение с возрастающей по абсолютной величине крутизной. Напряжение на катодах диодов 7 — 7

4 прямо пропорционально току, протекающему через входной резистор 2.

Рассмотрим работу первого диоднореэисторного элемента 31 преобразователя после его включения.

При соответствующем выборе параметров диодно-резисторных элементов

3 — 3 г,включение второго диодно-резисторного элемента ЗА приведет к то10 му, что напряжение на катоде диода 7 будет возрастать в зависимости от входного напряжения Увы быстрее, чем на его аноде. Поэтому при некотором значении входного напряжения произойдет выключение первого диодно-резисторного элемента З . Также работают и другие диодно-резисторные элементы 3 — 3 „ преобразователя. При этом каждый из них участвует в воспроизведении двух

gp участков аппроксимации также как и в прототипе.

Преимущество предлагаемого преобразователя по сравнению с прототипом состоит в следующем. Разделение входа

25 преобразователя с выходом операционногб усилителя дает возможность производить расчет нелинейной части схемы, состоящей из диодно-резисторных элементов, используя при этом подключение ко вхо30 цу операционного усилителя дополнительных источников смещении. Это расширяет класс функций, воспронзводимьrx преобразов а теле м.

Ко входу операционного усилителя мо35 гут подключаться также несколько нелинейных схем. Последнее особенно важно при построении множительных устройств с кусочной аппроксимацией. При этом экономия оборудования за счет двухкрат40 ного использования диодно-резисторных элементов не приводит к увеличению необходимого числя операционных усилителей, как это имеет место в прототипе.

Формула изобретения

Диодный функциональный преобразователь, содержащий источник опорного напряжения, операционный усилитель, выход которого соединен с выводом резистора обратной связи и является выходом функционального преобразователя, И циоднорезисторных элементов, каждый из которых состоит из трех резисторов и диода, соединенного анодом с выводами резисторов, катоды диодов объединены и через входной резистор подключены ко

5 7218 входу операционного усилителя, свободные выводы первого и второго резисторов каждого иэ диодно-резисторных элементов соединены соответственно с выходом источника опорного напряжения и с шиной нулевого потенциала, о т л ичающи йся тем, что, сцельюрасширения класса воспроизводимых функций за счет устранения зависимости порогов срабатывания диодно-реэисторных . t0 элементов от величины выходного напряжения, свободный вывод резистора обратной сязи соединен со входом операционного усилителя, а свободные выведы третьих резисторов каждого иэ диодно-резисторных элементов объединены и являются входом функционального преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1. Коган Б. Я. Электронные моделируюшие устройства и их применение для исследования систем автоматического регулирования, М., "Физматгиз, 1963, с. 144-146.

2. Авторское свидетельство по заявке № 2520510/24, кл. С» 06 G7/26, 1977.

Составитель . Балабошко

Редактор Н. Каменская Техред О.Легеэа Корректор М. Шароши

Заказ 13 2/40 Тираж 751 Подписное

UHHHTIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4