Диодный функциональный преобразова-тель
I . -""ю ч ...щ
О П И(Ñ;.,А.-H :-К Е
ИЗО БР ЕТЕ Н И Я
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ
< > 794640
Союз Советских
Соииаиистических
Ресизблик (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 05.02.79 (21) 2720649/18-24 с присоединением заявки ЛЪ-(23) Приоритет— (51) Ц К. з
G 06 G 7/26
Государствеимый комитет
СССР ив девам изобретеиий и открытий (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень М 1 (53) УДК 681.335 (088.8) (45) Дата опубликования описания 13.03.81 (72) Автор изобретения
Р. A. Ткаченко (71) Заявитель Львовский ордена Ленина политехнический институт (54) ДИОДНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ
ПРЕОВРАЗОВАТЕЛ Ь
Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.
Известен диодный функциональный преобразователь (1) с кусочно-линейной аппроксимацией функций, содержащий операционный усилитель с диодно-резисторными элементами, включенными во входную цепь или в цепь обратной связи операционного усилителя. Одни входы диодно-резисторных элементов подключены к источнику опорного напряжения, а другие к источнику входного сигнала или к выходу операционного усилителя. Недостатком такого преобразователя является громоздкость, так как для воспроизведения каждого участка аппроксимации требуется отдельный диодно-резисторный элемент.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является диодный функциональный преобразователь (2), содержащий операционный усилитель, выход которого является выходом преобразователя, токозадающий резистор, включенный между шиной отрицательного опорного напряжения и входом операционного усилителя, а диодно-резисторных элементов, каждый из которых содержит рабочий диод, подключенный катодом ко входу операционного усилителя, ограничивающий диод которого подключен к шине нулевого потенциала, а катод — к аноду рабочего диода, резистор обратной связи, резистор смещения. Диодно-резисторные элементы со второго по и. и содержат входной резистор, резистор обратной связи и резистор смещения диоднорезисторпых элементов, подключенный одним выводом к аноду рабочего диода. Другие выводы резистора обратной связи и резистора смещения подключены соответст1О венно к выходу операционного усилителя и к шине отрицательного опорного напряжения. Свободные выводы входных резисторов объединены и являются входом преобразователя.
1ч Недостатком такого преобразователя является низкая точность из-за ограниченного числа участков кусочно-линейной аппроксимации воспроизводимых функций.
Целью изобретения является повышение
gg точности аппроксимации воспроизводимых функций.
Поставленная цель достигается тем, что диодный функциональный преобразователь, содержащий операционный усилитель, выход которого является выходом преобразователя, токозадающий резистор, включенный между шиной отрицательного опорного напряжения и входом операционного усилителя, и диодно-резисторных элементов, кажзп дый из которых содержит рабочий диод, 794640
3 подключенный катодом ко входу операционного усилителя, ограничивающий диод, анод которого подключен к шине нулевого потенциала, а катод — к аноду рабочего диода, резистор обратной связи, резистор смещения, диодно-резисторные элементы со второго по и-й содер>кат входной резистор, резистор обратной связи и резистор смещения диодно-резисториых элементов, подключенных одним выводом к аноду рабочего диода, другие выводы резистора обратной связи и резистора смещения подключены соответственно к выходу операционного усилителя и к шине отрицательного опорного напряжения, свободные выводы входных резисторов объединены и являются входом преобразователя, содержит К дополнительных диодов, а в каждом диодно-резисторном элементе — К групп из дополнительного входного резистора, дополнительного резистора смещения и масштабного резистора, первые выводы которых объединены, а свободные выводы подключены соответственно к катоду соответствующего цо номеру дополнительного диода, к шине положительного опорного напряжения и к аноду рабочего диода. Аноды дополнительных диодов соединены со входом преобразователя.
На чертеже приведена схема диодного функционального преобразователя.
Преобразователь содержит операционный усилитель 1, токозадающий резистор 2. и диодно-резисторных элементов Зт — 3Ä. каждый из которых выполнен на рабочем диоде 4,, ограничивающем диоде 5;, резисторе обратной связи 6;, входном резипоре 7,, резисторе смещения 8;, К, дополнительных входных резисторах Р;,— 9«, К масштабных резисторах 10;, — 10«, К дополнительных резисторах сMåùe!»lÿ
11; — 11,, и К дополнительных диодов
12l — 2
Преобразователь работает следующим образом.
Прн нулевом входном сигнале U,,„îòкрыт дподно-резисторный элемент Зт, а остальные заперты. Отрицательное выходное напряжение скомпенсировано отрицательным напряжением, подаваемым на вход усилителя 1 чсрсз резистор 2, Отношение сонротнвлспий резисторов
1oн 1021 т т2т
l ттлт выбраны одинаковыми, поэтому токи ттл1 через резисторы 9» — 9 „, равны нулю.
В каждом диодно резисторном элементе
Зт — З„опорное напряжение +Е „, подается через последовательные соединения резисторов 11тт †11 „, С возрастанием входного сигнала так же, как и в прототипе происходит двукратное переключение диодно-резисторных элементов и крутизна выходного сигнала возрастает. По мере даль4 нейитего нарастания входного сигнала отпирается диод 12т, и источник входного сигнала подключается к резисторам 9тт—
9 „,. Это эквивалентно подключению в ди5 одно-резисторных элементах Зт — З„дополнительных проводимостей к источнику входного сигнала и к шине отрицательного опорного напряжения, Благодаря этому диодно-резисторные о элементы Зт — З„с возрастанием входного напряжения двукратно переключаются еще раз. Аналогично устройство функционирует при включении диодов 122 †„.
Преимущество предлагаемого преобрат! зователя по сравнению с прототипом состоит в повышении точности аппроксимации воспроизводимых функций, поскольку в прототипе число узлов аппроксимации при п диодно-резисторных элементах равно 2п, >О а в предложенном преобразователе
2п (К+ 1), где К вЂ” число дополнительных диодов. Увеличение числа узлов аппроксимации позволяет уменьшить дчину интервала аппроксимации и повысить точность работы.
Формула изобрстсция
Диодньтй функциональный преобразователь содержащий операционный усилитель, BbIxoJJ, которого является выходом преобра О зователя, токозадающий резистор, включенный между шиной отрицательного. опорного напряжения и входом операционного усилителя, а диодно-резисториых элсментОВ, каждый из которых содержит рабочий
З5 диод, подключенный катодом ко входу операционного усилителя, ограничивающий диод, анод которого подключен к шине нулевого потенциала, а катод — к аноду рабочего диода, резистор обратной связи, резистор смещения, диодно-резисторные элементы со второго по и-й содержат входной резистор, резистор обратной связи и резистор смещения диодно-резистор ных
45 элементов, подключенных одним выводом к аноду рабочего диода, другие выводы резистора обратной связи и резистора смещения подключены соответственно к выходу операционного усилителя и шине отрицательного опорного напряжения, свободные выводы входных резисторов объединены н являются входом преобразователя, отли ча ющийся тем, что, с целью повышения точности работы, он содержит К дополнительных диодов, а в каждом диодно-рези55 сторном элементе — К групп из дополнительного входного резистора, дополнительного резистора смещения и масштабного резистора, первые выводы которых объединены, а свободные выводы подключены со6О ответственно к катоду соответствующего по номеру дополнительного диода, к шине ттоло>т<тттсльттого опорного напри>кения и к аноду рабочего диода, аноды дополнительных диодов соединены со входом преобра55 зователя.
794540
Источники информации, а ;г
Составитель Н. Балабошко
Техред А. Камышннкова
Редактор Л. Утехина
Корректоры A. Галахова и Л. Орлова
Заказ 863
Изд. № 138 Тираж 749
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисколкома принятые во внимание при экспертизе
1. Коган Б, Я. Электронные моделиру- ощие устройства и их применение для иследования систем автоматического регули6 рования. М., «Физматгиз», 1963, с. 144—
150.
2. Авторское свидетельство СССР № 268754 кл. G 06 G 7/26, 1970 (прото5 тип).
