Триодно-диодный нелинейный преобразователь с одним входом

 

Класс 426, 401 — — М 98305

p:,, СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

A. А. Фельдбаум

ТРИОДНО-ДИОДНЫ Й НЕЛ ИНЕЙ Hbl É ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

С ОДНИМ ВХОДОМ

Заявлено 5 июня 1951 г. за Л 51, в Министерство промышленности средств . СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» X 6 за 1954 r.

Предметом изобретения является триодно-диодный нелинейньи преобразователь с одним входом, используемый, например, в электронных моделирующих устройствах или электронных счетно-решающих приборах.

Известные диодные нелинейные преобразователи с одним входом имеют тот недостаток, что в них невозможно обеспечить крутого фронта нарастания выходного напряжения без соответствующего нарастания его дрейфа.

В описываемом триодно-диодном нелинейном преобразователе отмеченный недостаток устранен. С целью повышения точности, применена схема с обратными связями, состоящая из усилителя постоянного тока, на вход которого поступает напряжение, пропорциональное аргументу, а на выходе включено и цепей с обратной связью, содержащих каждая трисдный усилительный каскад и диод, ограничивающий его выходное напряжения и отсекающий обратную связь. Указанные цепи выполнены автоматически подключающимся к выходному усилителю одна за другой по мере прохождения входным напряжением всего диапазона.

На фиг. 1 изображена электрическая схема описываемого преобразователя, на фиг. 2 — графики потенциалов в точках U<, U., U„v, функции напряжения подаваемой на вход переменной величины Х.

Описываемый преобразователь предназначен для образования функции одной переменной У = ((х).

В схему преобразователя входит усилитель постоянного тока, на вход которого подают напряжение, пропорциональное переменной Х, а на выходе через делители напряжения включен параллельно ряд дополнительных триодных каскадов усиления, выходное напряжение с которых подается обратно на вход усилителя. На выходе триодных кас№ 98305 кадсв включены диоды, фиксирующие напряжение, и линейные потенциометры, связанные с входом суммирующего усилителя и предназначенные для набора заданной функции в точках деления интервала изменения переменной величины Х. Сетки триодов подключены через делители напряжения к потенциометру смещения.

В каждой из параллельно соединенных ветвей имеет место отсечение обратной связи с триодным каскадом усиления, благодаря чему они подключаются к выходному усилителю последовательно одна за другой по мере прохождения переменной величины Х всего диапазона, а внутри каждого из интервалов напряжение на выходе изменяется линейно.

В схеме преобразователя предусмотрена возможность изменения величины и знака наклона линейных участков, а также задания пос1оянной состоящей функции и постоянного смещения ее аргумента.

Напряжение, пропорциональное переменной Х, подают через сопротивление Яо па вход двухкаскадного усилителя У = 1 с большим коэффициентом усиления, Выходное напряжение последнего через потенциометры R>, R4 подается на сетки ламп Л1... Л„. Сопротивления Rn R rz R in+1 потенциометра смешения подобраны так, что при значении Х, соответствующем крайнему наименьшему значению, например, Х = 100 в, все лампы Л1... Л„заперты. С анодов ламп Л ... Л„на выход усилителя У = 1 поданы обратные связи через сопротивления, Потенциалы в точках U,, Ug... У„в функции напряжения Х изображены в графиках на фиг. 2. Сначала напряжение Х меняется в интервале между крайними новым значением Л,„,.„(например, Х = 100 в) и значением Х,„;„ИХ пс формуле:

Х „ (Xmû + ДХ

При этом отпирается лишь одна из ламп Ль так как на ее сетку подано наименьшее смещение. Значение напряжения изменяется так, что изменения величины Х и U> (6x и 6и,) связаны между собой завиои, Я, симостью: ох Ро

При величине отношения —, например, равным 20, можно полуЯ, о чить изменение 6U> —— 200 в при изменении равным 20 в.

Когда напряжение U, достигает некоторого крайнего значения, например, 100 в, подключенный к потенциометру диод D начинает пропускать ток. Дальнейшее изменение напряжения Uä прекращается, как это изображено на фиг. 2. Если лампа Л2 еще заперта, то достаточно черезвычайно малого увеличения напряжения Х, чтобы потенциал ее сетки увеличился и лампа Л начала проводить.

Лампа Л2 связана с усилителем цепью обратной связи и напряжение У,. пачинает изменяться во втором интервале Лх так же, как напряжение U, изменялось в первом интервале (фиг. 2).

Лналогичные явления происходят в цепях ламп Л,...Л„ . Полученные кривые изменения напряжений U> У ... U» èçîáðàæåíû на фиг.2.

Напряжения, пропорциональные U> U .... У„снимаются с потенциометров П,, П ... Г1„и подаются на суммирующий выходной усилитель У = 2. Выходное напряжение у последнего и есть выходная величина преобразователя. Она представляется в виде суммы ломаных кривых. Функция f (х) может быть набрана так, что в конечных точках инX 98305 тервалсв ее значения точно соответствуют заданным, а во внутренних точках интервалов происходит кусочно-линейная аппроксимация.

dg

Если в каком-либо интервале знак — может изменяться на обdx ратный, то этого легко достичь различными способами. Можно, например, подавать выходное напряжение соответствующего потенциометра

П на инвертирующий усилитель, а выход последнего соединить с выходом усилителя У = 2. М=жно также приключить к У = 2 дополнительную схему, аналогичную изображенной в левой части фиг. 1, н питаемую от напряжения (пропорционального величине — Х).

Если нужны неравные значения интервалов, то этого легко достичь, сделав сопротивления R, неравными один другому.

Предмет изобретения

Триодно-диодный нелинейный преобразователь с одним входом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, применена схема с обратными связями, состоящая из усилителя постоянного тока, на вход которого поступает напряжение, пропорциональное аргументу, а на выходе включено и цепей с обратной связью, содержащих каждая триодный усилительный каскад и диод, ограничивающий его выходное напряжение и отсекающий обратную связь, причем указанные цепи выполнены автоматически подключающимся к выходному усилителю одна за другой по мере прохождения входным напряжением всего диапазона,