Функциональный преобразователь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реснубликgi>744637 (6)) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 240276 (21) 2327257/18-24 с присоединением заявки Ма

/ (23) Приоритет

Опубликовано 3006.80.Бюллетень ¹ 24 (53)М. Кл.2

G 06 G 7/26

Государственный комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК681. 335 (088.8) Дата опубликования описания 300680 (72) Автор изобретения

В. К. Береснев

Новосибирокий электротехнический институт (71 ) Заявитель (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ HPЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в вычислительных машинах.

Известен функциональный преобразователь, содержащий блок сравнения, генератор эталонного напряжения, блок управления (1).

Это устройство обладает невысоким быстродействием. 10

Из известных устройств аналогичного назначения наиболее близким к предложенному является функциональный преобразователь, содержащий первый генератор экспоненциальных напряже- 15 ний, выход которого через первый нуль-орган соединен с одним входом формирователя разностного интервала времени, второй генератор экспоненциальных напряжений, выход которого 20 через второй нуль-орган соединен с другим входом формирователя разностного интервала времени, выход генератора тактовых импульсов подключен к управляющему входу каждого из генера- 25 торов экспоненциальных напряжений, выходной буферный каскад, выход которого присоединен ко второму входу второго нуль-органа, дополнительный вход .каждсго из генераторов экспонен- 30 циальных напряжений соединен с соответствующим входом преобразователя, третий вход которого подключен ко второму входу первого нуль-органа (2) .

Это устройство также имеет сравнительно низкое быстродействие.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Предложенный функциональный преобразователь отличается от известных тем, что в него введены зарядный и разрядный ключи, накопительный конденсатор и два времязадающих резистора, вход выходного буферного каска« да через последовательно соединенные первый времязадающий резистор и зарядный ключ подключен к выводу источника питающего напряжения, а также через накопительный конденсатор и через последовательно соединенные второй времязадающий резистор и разрядный

1слюч к шине нулевого потенциала, управляющий вход зарядного ключа присоединен к первому выходу формирователя разностного интервала времени, второй выход которого соединен с управляющим входом разрядного ключа.

Блок-схема предложенного функционального преобразователя изображена на фиг. 1.

744637

15

20 (6) Р = Е.

Она содержит первый 1 и второй 2 генераторы экспоненциальных напряжений, первый 3 и второй 4 нуль-органы, формирователь 5 разностного интервала времени, генератор б тактовых импульсов, первый 7, второй 8 и третий 9 входы преобразователя, зарядный ключ

10, разрядный ключ 11, первый 12 и второй 13 нремязадающие резисторы, накопительный конденсатор 14, выходной буферный каскад 15, шину 16 нулевого потенциала, вынод 17 источника питающего напряжения.

На фиг. 2 приведены эпюры сигналов,.действующих на выходах функциональных блоков.

Эпюры U<(t) и U<(t) изображают выходные напряжения первого и второго генераторов экспоненциальных напря жений,максимальное значение которых равно соответственно величинам входных сигналов Y и Z, действующим на первом и втором входах преобразователя. Эпюра Х изображает сигнал, действующий на третьем входе преобразователя, эпюра à — сигнал на выходе преобразователя, эпюры Ug(t) и Ug(t) выходные сигналы первого и второго нуль-органов, эпюры U5(2) и U6(t) сигналы, действующие на управляющих входах зарядного и разрядного ключей.

Устройство работает следующим об разомм.

На входы 7,8,9 преобразователя поступают напряжения, пропорциональные соответственно входным сигналам Y„

2, Х. Генераторы 1.,2 экспоненциальных напряжений вырабатывают последовательности импульсов напряжения соответственно (фиг. 2):

U< (t) = Y. е л (1)

UI (t) = 2е гя, (2) где с„, с — постоянные времени экспоненциальных напряжений.

Генератор,б тактовых импульсов обеспечивает синхронную работу первого и второго генераторов экспоненциальных напряжений. Их выходные сигналы

U g (t), U<(t) поступают на одни из входов нуль-органов 3, 4. На их вторые входы поступают напряжения, пропорциональные переменным Х и F.. В результате сравнения их с сигналами

Н4(t) U<(t) на выходах первого и второго нуль-органа, образуются последонательности прямоугольных импульсов, длительности которых Тл, Т> определяются моментами равенства мгновенных значений U((t), U<(t) и напряжений, пропорциональных Х и F эпюры U> (t), U< (t) (фиг. 2) т = Еи—

Х (3)

Т вЂ” С Ки (4)

Сигналы U> (t), U4(t) поступают на входы формирователя 5 разностного интервала времени. На его выхода> образуются прямоугольные импульсы, 30

60 длительность которых равна разности длительностей Т, Т . При этом, если Т больше, чем T), то импульсы появляются на управляющем входе зарядного ключа 10. Этот ключ замыкается, и в момент времени t начинается

1 заряд накопительного конденсатора 14 (эпюра F). В момент времени t> .заряд- . ный ключ 10 размыкается и заряд накопительного конденсатора 14 прекращается. Большое .входное сопротивление выходного буферного каскада 15 предотвращает разряд накопительного конденсатора 14 в течение промежутка ремени t - з.

Затем на управляющем входе зарядного ключа 10 снова появляется импульс и вновь происходит заряд накопительного конденсатора 14 до момента времени t4. Рассмотренный процесс продолжается до тех пор, пока длительности импульсов Тл, Тл на ныходах нуль-органов 3, 4 не станут равными. В состоянии равновесия т .P- и — =.г и—

Y Z л х-2р (5) Таким образом, на выходе устройства образуется сигнал, моделирующий функциональную зависимость (б), где отношение — = n может быть целым гл

С2 или дробным числом.

Так как заряд накопительного конденсатора 14 начинается н моменты времени, соответствующие задним фронтам импульсов на выходе нуль-органа

3, то постоянная заряда накопительного конденсатора 14 может быть выбрана достаточно малой. В таком устройстве время вычисления функции не превышает 2-3 периодов экспоненциальных напряжений.

Разрядный ключ 11 обеспечинает следящий режим работы устройства.

Допустим, в момент времени t скач5 ком изменился сигнал, пропорциональный Х. При этом длительность Т> стала меньше, чем Тл и импульс длйтельностью (т -Тл ) появляется на управляющем входе разрядного ключа 11, за- рядный ключ 10 остается разомкнутым.

В течение промежутка времени происходит разряд накопительного конденсатора 14. Значение сопротивления нторого времязадающего резистора 13 выбрано так, что постоянная разряда накопительного конденсатора 14 равна постоянной времени генератора 2 экспьненциальных напряжений. Следовательно, уже a момент времени t T =T, 7 т.е. выполняется равенство (6), что говорит о высоком быстродействии устройства.

Формула изобре тения

Функциональный преббразователь, содержащий первый генератор экспо744637 ненциальных напряжений, выход которого через первый нуль-орган соединен с одним входом формирователя разностного интервала времени, второй генератор экспоненциальных напряжений, выход которого через второй нуль- орган соединен с другим входом формирователя разностного интервала времени, выход генератора тактовых импульсов подключен к управляющему входу каждого из генераторов экспоненциальных напряжений, выходной буфер!

Ю ный каскад, выход которого присоединен ко второму входу второго нульоргана, дополнительный вход каждого из генераторов экспоненциальных напряжений соединен с соответствующим входом преобразователя, третий вход которого подключен ко второму входу первого нуль-органа, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью увели,чения быстродействия, в него введены 20 зарядный и разрядный ключи, накопительный конденсатор и два времязадающих резистора, вход выходного буферного каскада через последовательно соединенные первый времязадающий ре эистор и зарядный ключ подключен к выводу источника питающего напряжения, а также через накопительный конденсатор и через последовательно сое- диненные второй времязадающий резистор и разрядный ключ к шине нулевого потенциала, управляющий вход зарядного ключа присоединен к первому вы ходу формирователя разностного интервала времени, второй выход которого соединен с управляющим входом разрядного ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 423138, кл. G 06 G 7/26, 1972.

2. Лихтциндер М.Я. Эксйоненциальные модулирующие устройства в информационно-измерительных системах. Энергия, 1971, с. 56-59, рис. 43 {прототип).

774637

vi(4) и (е фиа.2

Составитель О. Отраднов

Редактор И. Грузова Техред А. Щепанская Корректор И. Муска

Заказ 3664/5

Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открцтий

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

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