Функциональный преобразователь

 

(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к функциональным преобразователям электрических сигналов и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Известен преобразователь сигналов

Ф по степенному закону, содержащий блок управления, генератор линейного напряжения, степенной преобразователь и усилительный блок 513.

Однако известное устройство преобразует сигнал только по степенному закону.

Наиболее близким к предлагаемому является .функциональный преобразователь, содержащий ключи, интеграторы, компаратор, блок управления и источник опорного напряжения 323.

Указанное устройство позволяет получить только временный интервал, пропорциональный степенному полиному от входного напряжения.

Цель изобретения — расширение класса воспроизводимых функций.

Поставленная цель достигается тем, что в функцнонапьный преобразователь, содержащий соединенные последовательно первый ключ и первый ин" тегратор, второй интегратор, компаратор, первый вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, блок управления, второй ключ, первый и второй разрядные ключи, подключенные соответственно между входом и выходом первого и второго интеграто. ров, входы первого и второго ключей присоединены ко входу функционального преобразователя, первый выход блока управления соединен с управляющим входом первого ключа, второй выход блока управления подключен к управляющему входу первого разрядного ключа, введены преобразователь напряжения в длительность импульса, блок памяти, триггер, сумматор и первый и второй дополнительные ключи, причем выход компаратора соединен со входом триггера, инверсный выход триггера подключен к дополнительному управляющему входу первого ключа и к управляющему входу второго дополнительного ключа, прямой выход триггера присоединен к управляющим входам второго ключа и второго разрядного ключа, выход первого интегратора через первый дополнительный ключ присоединен к первому входу блока памяти, ко второму входу которого подключен выход 1о второго ключа, выход блока памяти через второй дополнительный ключ присоединен ко входу преобразователя напряжения в длительность импульса и ко второму входу компаратора, выход )5 преобразователя напряжения в длительность импульса соединен со входом блока управления, третий выход которого подключен к управляющему входу первого дополнительного ключа, первый вход сумматора присоединен ко входу функционального преобразователя, выход второго интегратора подключен ко второму входу сумматора, выход которого и выход блока памяти являются соответственно первым и вторым выходами функционального преобразователя, второй вход триггера подключен.ко входу запуска функционального преобразователя, входы первого и второго интеграторов соединены.

Кроме того, блок управления содержит счетный триггер и первый и второй элементы И-НЕ, вход счетного триггера подключен ко входу блока

35 управления и первому входу первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ,второй вход которого присоединен к выходу первого элемента

И-НЕ, являющемуся первым выходом бло40 ка управления, выход второго элемента И-НЕ является вторым выходом блока управления, первый вход второго элемента И-НЕ является третьим выходом блока управления.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого преобразователя. функциональный преобразователь содержит первый и второй интеграторы

1 и 2, блок 3 управления, компаратор

4, преобразователь 5 напряжения в длительность импульса, триггер 6, сумматор 7, блок 8 памяти, первый ключ- 9, первый разрядный ключ !Р второй ключ 11, второй разрядный ключ .12, первый и второй дополнительные ключи 13 и l 4, источник 15 опорного

8860!2 напряжения, вход 16, вход !7 запуска, первый и второй выходы 1 8 и 1 9 функционального преобразователя, счетный триггер 20, первый и второй элементы

И-НЕ 2! и 22.

Функциональный преобразователь работает следующим образом.

До подачи импульса на вход 17 запуска компаратор 4 устанавливает триггер 6 в состояние, при котором высокий потенциал на его инверсном выходе размыкает ключи 9 и 14, а низкий потенциал прямого выхода замыкает ключи 11 и 12. Сигнал со входа 16 через ключ !1.запоминается в блоке 8 памяти и одновременно подаетс ся на сумматор 7. В момент прихода импульса на вход 17 триггер 6 переключается, размыкаются ключи 11 и !

2, замыкается ключ 14, а с дополнительного управлякицего входа ключа 9 снимается размыкающий сигнал.

Запомненное входное напряжение в блоке 8 памяти через замкнутый ключ 14 подается на вход блока 5, . на выходе которого формируются прямоугольные импульсы с длительностью, пропорциональной величине входного напряжения. Эти импульсы поступают в блок 3 управления на вход счетного триггера 20. Счетный триггер 20 перебрасывается отрицательным фронтом каждого импульса и в момент, когда на его прямом выходе устанавливается единичное состояние, замыкается ключ

l0 и первый интегратор обнуляется.

При этом на первом и втором выходах

18 и 19 устанавливаются напряжения, соответствующие величине входного сигнала. В момент раэмыкания ключа

10 замыкается ключ 9 и происходит интегрирование входного напряжения первым и вторым интеграторами 1 и 2 .

В момент размыкания ключа 9 на выходах первого и второго интеграторов

1 и 2 устанавливаются напряжения, пропорциональные отношению квадрата входного напряжения к постоянной времени интегрирования соответствующего интегратора.

Одновременно замыкается ключ 13, и выходное напряжение первого интег" ратора 1 запоминается в блоке 8 памяти, а на выходе сумматора 7 устанавливается напряжение, равное сумме входного напряжения и выходного напряжения второго интегратора 2.

Блок 5 формирует импульсы, первый из которых отрицательным фронтом

5 88601 эаьыкает ключ 10 и обнуляет первый интегратор 1, а второй размыкает ключ 10 и замыкает ключ 9, благодаря чему происходит интегрирование входного напряжения в течение сформиро- у ванных импульсов. Отрицательный фронт третьего импульса размыкает ключ 9 и замыкает ключ 13. Выходное напряжение блока 8 памяти вновь подается на вход блока 5, и цикл работы 1О повторяется. При повторении lt} анало-, гичных циклов на первом и втором выходах 18 и 19 устанавливаются напряжения ф, g 1 „З К пм и

" ="Вх+ т "ВХ+ т„т Oe+-+т т„- ", вх где Ugy .— напряжение на входе 16; ЗЭ

- масштабный коэффициент преобразователя 5 напряжения в длительность импульса;

Т„и Т вЂ” постоянные времени интег- Н рирования соответственно первого и второго интеграторов 1 и 2.

Когда напряжение на выходе блока

8 памяти достигает значения, равного Зе напряжению источника 15 опорного напряжения, срабатывает компаратор 4 и триггер 6 перебрасывается в нулевое состояние, в результате чего функциональный преобразователь устанавливает33 ся в исходное состояние.

Предлагаемый функциональный преобразователь позволяет решать более широкий класс задач по сравнению с известным, 4ф

Формула изобретения

4$

1 . Функциональный преобразователь, содержащий соединенные последовательности первый ключ и первый интегратор,, второй интегратор, компаратор, первый . М вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, блок управления второй ключ, первый и вто- рой разрядные ключи, подключенные соответственно между входом и выходом первого и второго интеграторов, вхоцы первого и второго ключей подсоединены ко входу функционального преобразователя, первый выход блока управления

4 соединен с управляющим входом первого ключа, второй выход блока управления подключен к управляющему входу первого разрядного ключа, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций, в него введены преобразователь напряжения в длительность импульса, блок памяти, триггер, сумматор и первый и второй дополнительные ключи, причем выход компаратора соединен со входом триггера, инверсный выход триггера подключен к дополнительному управляющему входу первого ключа и к управлянщему входу второго дополнительного ключа, прямой выход триггера присоединен куправляющим входам второго ключа и второго разрядного ключа, выход первого интегратора через первый дополнительный ключ присоединен к первому входу блока памяти, ко второму входу которого подключен выход второго ключа, выход блока памяти через второй дополнительный ключ подсоединен ко входу преобразователя напряжения в длительность импульса и ко второму входу компаратора, выход преобразователя напряжения в длительность импульса соединен со входом блока управления, третий выход которого подключен к управляющему входу первого дополнительного ключа, первый вход сумматора подсоединен ко входу функционального преобразователя, выход второго интегратора подключен ко второму входу сумматора, выход которого и выход блока памяти являются соответственно первым и вторым выходами функционального преобразователя, второй вход триггера подключен ко входу запуска функционального преобразователя, входы первого и второго интеграторов соединены.

2. Преобразователь по п.l, о т -. л и ч а ю шийся тем, что блок управления содержит счетный триггер и первый и второй элементы И-НЕ, вход счетного триггера подключен ко входу блока управления и первому входу первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого присоединен к выходу первого элемента И-НЕ, являющемуся первым выходом блока управления, выход второго элемента И-НЕ является вторым выходом блока управления, первый вход второ7 886012 го элемента И-НЕ является третьим выходом блока управления.

ВНИИПИ Заказ 10560/78 Тираж 748 Подписное

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

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское

Ф 557386, кл. 6

2. Авторское

11- 441573, кл. 9

Э (прототип) .

8 свидетельство СССР

06 % 7/20, 1977 ° свидетепьство СССР

06 и 7/26, 1974