Функциональный преобразователь для воспроизведения функции
:: «ь «»»»»»»»»»«"...» . .it . Ф
» " " »е»»;.. - . »Ф4
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ
Союз Советскнк
Соцналнстнческнк
Республик
< >744633 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.1177 (21) 2545671/18-24
r присоединением заявки Но (23) Приоритет
Опубликовано 300680. Бюллетень Мо 24
Дата опубликования описания 3006.80 (51)М. Кл.2
G G 7/20
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 335. . 8 (088. 8) В.Н. Бродовский, Л.Х. Дацковский, A.Ñ. Жилин, Е.Д.Лебедев и Е.С. Иванов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
I (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЬ|П ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ФУНКЦИИ .
Изобретение относится к области Целью изобретения является повй аналоговой вычислительной техники. шение точности преобразователя.
Известен функциональный преобразо- Это достигается тем, что функциователь для воспроизведения Функции 5 нальный преобразователь для воспроъ ili T
Z = х +х, содержащий сумматор -изведения функции Z = у х„+х +...х„„ и несколько блоков функциональных содержащий операционный усилйтель, преобразователей, каждый из которых выход которого является выходом превоспроизводит одну из нелинейных за- обраэователя, m инверторов, входы висимостей двух переменных (возведе- 10 которых являются входами преобразование в квадрат каждой иэ входных вели- теля, и блоков выделения модуля,,кажчин, извлечение корня квадратного из дый из которых вйполнен íà m двухвхополученной суммы) !1). довых диодных элементах, подключенных
Недостатком преобразователя явля - входами ко входам и выходам соответется сложность конструкции и настрой-15.ствующих по номеру инверторов, доки, полнительно содержит и токозадающих
Наиболее близким техническим реше- резисторных эвезд с числом входов нием является функциональный "преобра- в каждой (та+1), каждый вход которых зователь для воспроизведения функции с первого по m-ный подключен к выхох +х2 со е жа ий оп а ион й20 дам двухвходов диодных элементов
4 2 . „„„соответствующего по номеру блока выусилителЬ выход которого является деления модуля, а m+1-ные подк чены выходом преобразователя, инверторы, ко входу операционного усилителя.
На фиг 1 приведена блок-схема ователя, 6hoai i ezeHHs os 25 и сумматоры (2). фиг. 2 - график расчетной и аппрокI
I, Недостатком преобразователя явля- симир пощей зависимости. ется низкая точность "воСпроизведения Функциональный преобразователь со» функции, обусловленная большой мето- держит операционный усилитель 1, m дической погрешностью устройства. 30 инверторов 2« 2 ...2„„, токоэадающих
744633
Ерае а
Соотношение входных сигналов х „ и х и величины сопротивления резис2 торов звезды 3 определяют состояние диод ных элеме нтов 5 < и 5 (пров одит или не проводит сигнал) и протекающие . через резистор звезды 3„ токи. Благодаря этому реализуется кусочно-линейная аппроксимация эависимбсти (2) выходной характеристикой преобразователя (1) . Расчетная и аппроксимирующая зависимости обозначены на фиг. 2 со- 45 ответственно цифрами Х и II Точки излома графика II А и Б определяются следующими условиями: для .точки А (, х„/ х,. Rg+ R
Для то чки Б (— ) Ri
Выходная характеристика преобразователя имеет .вид 55
/хг t R Э Z nnp при 0 (— (,, 1;
/х/ „Ф 9 х
2 (3 "4 R3 60 (Х2i
Z cMonp R2 х4 R 4 х / R),R R В +„ реэисторных эвезд 3,32 ...3„, c n числом входов в каждой (m+1) деления модуля 4„,4 ...4„, каждый иэ которых выполней на двухвходовых диодных элементах 5,,5г ...5„.
Преобразователь работает по принципу кусочно-линейной аппроксимации выходной зависимости.
При n=1 m=2 для токов в резисторах звезды 3 моя но записать выражения
10 х -а .. ха-а х(В „1кг где а — потенциал средней точ- ки звезды 3„.
R H R - сопротивление резисто1 ров звезды 3, подключенных к диодным элементам 5q и
Учитывая, что а = (iq + 1„) Roc, где Roc — сопротивление резистора обратной связи операционного 2О усилителя 1, выходное напряжение преобразователя, отнесенное к первому входному сигналу х, будет иметь вид х аппе R
Вг R> Вз+ R< з где R — сопротйвлейие резистора звезь ды 3, подключенного ко вхо- 30 ду операционного усилителя 1.
Расчетная зависимость при m = 2
= Ч /:„", ух„(г
Сопротивление резисторов звезды 3 выбирается из условия минимума погрешности преобразователя. На фиг. 2 график II соответствует следующим относительныч значениям сопротивлений резисторов звезды 3„В з = О, 54 R
Ra< 1,54 В, R2 R,. При этом погрешность не превышает 5,5% во всем диапазоне изменяемых величин. При увеличении числа используемых в преобразователе реэисторных звезд (n >.
1) растет точиость воспроизведения требуемой выходной зависимости.
На фиг. 2 представлен график III для случая m = 2, n 2 (точки перегиба В, Г и Д ° ° .I) . При сопротивлениях резисторов первой звезды 3„
В В2, В „= 0 25 В„„и сопротивлениях резисторов второй звезды 32 грешность аппроксимации не превышает
2%, что значительно ниже погрешности прототипа при тех же аппаратных затратах.
Введение в преобразователь реэисторных звезд позволяет повысить по сравнению с прототипом точность воспроизведения функции Е
g x 2+õ +...+х 2 при одновременном упрощений конструкции устройства.
Формула изобретения
Функциональный преобразователь для воспроизведения функции 2
2 2 — х„+х +...+х,„, содержащий операционный усилитель, выход которого является выходом преобразователя, m инверторов, входы которых являются входами преобразователя, и блоков выделения модуля, каждый из которых выполнен íà m двухвходовых диодных элементов, подключенных входами ко входам и выходам соответствующих инверторов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности он содержит и резисторных звезд с числом входов в каждой (m+1), каждый вход которых с первого по m-ный подключен к выходам двухвходовых диодных элементов соответствующего блока, выделения модуля, а m+1-ные входы подключены ко входу операционного усилителя. источники информации, принятые- во внимание при экспертизе
1. Корн Г. и Кори T. Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычислительные машины, т. 1, Мир, 1967, с. 63.
2. Jmai Satoshi Vector Sum
circuity appIying absoIute vaIue орега1зоп, BuII. Tokyo. J nst. TechnoI 1970, Р 101. р. 31-37 (прототип).
744633
V ztn
ФиФ. Я
Составитель Н. Балобошко
Редактор Т. Горячева Техред X. Кастелевич Корректор M. Коста
4ФЙЩйпВИЖФФ46Фаажжиги, .";::,ь. -;; .=- = =-:, Заказ 3664/5 Тираж 751 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Э Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
