Функциональный преобразователь

 

Союз Соввтсиик

Социапистичвсиик респубпии

К. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11. 02. 81 (21) 3247289/18-24 с присоединением заявки М (5I )IN. Кл.

G 06 G 7/2в

9твудеветюны11 квмнтет

CCCP аа делам нэвбретеннй н втнвытнН (23) Приоритет

Опубликовано 23. 09. 82. бюллетень М 35 (53) УДК 681.335 (088. 8) Дата опубликования описания 23. 09.82 (72) Авторы изобретения

В. I(. Боярчук, В. П. Мальцев, Н.И. Сементовский (71) Заявитель (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к аналого- 1 вой вычислительной технике и может быть использовано в качестве элемента автоматически программируемого функционального генератора в аналого5 вых и гибридных вычислительных устройствах, а также в системах автоматического регулирования, например, в качестве формирователя зоны нечувствительности, элемента для утро-1 ителя частоты, квадраторов, кусочно-линейного аппроксиматора и т.д. Известен специализированный функциональный преобразователь, содержа" щий источник входного сигнала, опе" рационный усилитель, сумматор, источник опорного напряжения 31).

Наиболее близким техническим решением является функциональный пре- ю образователь, имеющий два входных прецизионных диодных ограничителя, соединенных. с выходным сумматором и источники смещения (2).

Недостатками этих устройств явлнются ограниченные функциональные возможности И пониженная точность.

Цель изобретения - повышение точности и расширение класса воспроизводимых функций.

Поставленная цель достигается,тем, что в функциональный преобразователь, содержащий источник входного сигнала и сумматор, введены и-1 сумматоров и fA многовходовых блоков вы" борки экстремального значения, причем сумматоры объединены в m групп, первые входы сумматоров подключены Й источнику входного сигнала, вторые входы - к вине напряжения смещения, а выходы сумматоров каждой 1-группы подключены к входам 1-го многовходового блока выборки экстремального значения, выход последнего из которых является выходом функционального преобразоваю я, а выход каждого i-ro многовходового блока выборки экстремального значения подключен к допол6 ф сумми Рую 4их усилителеи 1 (фиг, ») t блок 4> выделения экстремального значения пропускает на выход наибольшее напряжение из U „, U, Отсюда очевидна форма выходного сигнала .02„на выходе ФП2 6 (фиr. 2в). На входы блока 4 выделения экстремального значения в ФП3 7 поступают сигналы 02 — от ФП2 6 и U 0

2х 163 1т от суммирующйх усилителей.1 и 1

1 (фиг. 2г), блок 4 выделения экстремального значения в ФП3 7 пропускает на выход минимальный сигнал, формируя таким оЬразом выходной сигнал, который является выходом устройства в целом.

Очевидно, что для увеличения точности кусочно-линейной аппроксимации необходимо увеличивать количество линейных участков, а следовательно, увеличивать количество источников смещения (резисторных делителей на" .пряжения), количество суммирующих усилителей и соответственно количество входов блоков выделения экстремальных значений.

Для аппроксимации "выпуклости вниз," применяются блоки выделения экстремального значения "выбор максимума" (фиг. 3). Вышеуказанные рассуждения риведены для квадранта +08ык +06х

Аналогичным способом осуществляют аппроксимацию и в остальных квадрантах. Таким оЬразом, предлагаемый функциональный преоЬразователь может аппроксимировать любую функцию с желаемой точностью.

Очевидно, что предлагаемый ФП имеет рекуррентную структуру: любой преобразователь любого высшего уровня

ФП;: строится по правилам, описывающим построение преобразователя предшествующего уровня ФП „„, при этом используются дополнител.ьные входы.

Технико-экономический эффект изобретения заключается в получении наращиваемого, точного, универсального Функционального преобразователя с однородной структурой и широкими

Функциональными возможностями.

Экономический эффект существенно усилится при .изготовлении по интегральной технологии многовходовых блоков выделения экстремального знач ения.

Формула изобретения

Функциональный преобразователь, содержащий источник входного сигна3 6085 нительному входу многовходового блока выборки экстремального значения.

На фиг ° 1 показана блок-схема функционального преобразователя, на фиг,2пример выполнения кусочно-линейного S аппроксиматора на основе блок-схемы функционального преобразователя и диаграммы, поясняющие его раЬоту, на фиг. 3 - выполнение блока выборки экстремального значения - для случая определения максимального значения, Устройство содержит суммирующие усилители 1 - l„, вход преобразователя 2, источник 3 смещения, Ьлоки

4 -4„„ выделения экстремального значения, функциональный преобразователь 5 первого уровня (ФП1), функциональный преобразователь 6 второго уровня ФП2, функциональный преобразователь 7 старшего (выходного)уров-20 ня (ФП ) .

Работа функционального преобразователя поясняется на примере конкретного выполнения кусочно-линейного аппроксиматора (фиг. 2), 25

Входной сигнал U поступает на неинвертирующие входы первых двух суммирующих усилителей 1< и 1 ФП1

5 и ФП2 6. Смещение на входе первого сумми рующе го у сили теля - 1< отсутствует, а на входе второгс р - равно +Uc„„.

Коэффициент передачи первого суммирующего усилителя 11 больше, чем второго 12. С учетом вышеуказанного

35 очевидна форма сигналов на входах блока 4 выделения экстремального значения в ФП5. 0«от первого 1 и

U от второго 1 суммирующих у силителей (фиг. 2б), Третий суммирующий

40 усилитель 1 связан со входным сигналом 0 своим инвертирующим входом, вх а неинвертирующим входом связан с источником 3 смещения 0с„ . От третьего суммирующего усилителя 1 на

45 вход U блока 4 выделения экстре э мального значения поступает сигнал

U (фиг. 2б). Блок 4„выделения экс13 . тремального значения в ФП1 5 пропускает на свой выход минимальное на50 пряжение из трех входных напряжении

U 0 и U> отсюда очевидна форма

11 12 13 выходного сигнала 0.1 (фиг, 2б) на выходе Ьлока 4„выделения экстремального значения, а значит, и на выходе

ФП! 5 °

На входы блока 41 выделения экстремального значения в ФП2 6 поступают. сигналы 01 от ФП1 5 и 0, U 5

5 960856 4 ла и сумматор, о т л и ч а ю щ и й- ного преобразователя, а выход. каждос:я тем, что, с целью повышения точ- го -го многовходового блока выборки . ности и расширения класса воспроиз- экстремального з ачени д экст емального значения подключен к водимых функций, в него введены пвхо ового блока выборки экстремаль" сумматоров и а многовходовых блоков s входовог бл выборки экстремального значения,. ного 3 начения °, причем сумматоры обьединены в m групп первые входы сумматоров подключены Источники информации, к источнику входного сигнала, .вторые принятые во внимание при экспертизе входы - к шине напряжения смещения. © 1. Авторское свидетельство СССР а выходы сумматоров каждой i"îé груп- Р 554541, кл. G 06 G 7/26, 1974 пы подключены к входам i-ro много- 2. Проектирование и применение входового блока выборки экстремаль- операционных усилителей. Под ред. ного значения, выход последнего из Дж. Грэма, И., "Мир", 1974, с..279, которых является выходом функциональ- рис. 7.25 (прототип).

960856

v, 1 Тираж 731 11одли сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 72

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Составитель В.Жирнова

Редактор Т.Киселева Техред Е.Харитончик Корректор Н.Вуряк,