SU273532A1 - Олтентно-техк:"!!'библиотека - Google Patents

Description

ИзЕзестны диодные универсальные функциональные преобразователи, содержащие нелинейные диодные элементы и суммирующее устройство (операционный усилитель). Каждый диодный элемент рассчитан на аппроксимацию участка функции одним отрезком пр мой , наклон которой определ етс  из условий аппроксимации воспроизводимой функции и задаетс  положением движка входпого потенциометра . Точка включени  (выключени ) диодного элемента, также определ ема  из условий аппроксимации, задаетс  дл  каждого .диодного элемента вторым потенциометром ,  вл ющимс  делителем опорного напр жени . Таким образом, каждый диодный элемент такого преобразовател  содержит два регулировочных потенциометра.

Неидеальность характеристики диодных элементов (наличие начального нелинейного участка) и нестабильность диодов оказывают значительное вли ние на точность воспроизведени  заданной функции.

В насто щее врем  имеютс  операционные усилители, выполненные в виде твердых схем, стоимость которых при налаженном серийном производстве не превыщает стоимости высококачественных диодов. Габариты таких усилителей соизмеримы с габаритами маломощных транзисторов.

Использование операционного усилител  в схеме нелинейного элемента позвол ет получить диодный элемент, характеристика которого близка к идеальной, с высокой точностью и чрезвычайно стабильна.

Схемы таких элемеитов приведены на фиг: 1 и 2. Однако построение функционального преобразовател , пспользующего такие элементы ио известной схеме, не устран ет необходимости подбора опорных напр жений дл  каждого иелииейного элемента.

Ниже приводитс  описание универсального функционального преобразовател , выполненного по новой схеме, с использованием нелинейных элементов, построенных на операционных усилител х. Основной особенностью предлагаемого преобразовател   вл етс  то, что нелпнейные элементы соедпнены между собой последовательно через потепциометры, а их выходы иодключены к двум последовательпо включенным суммирующим усилител м. В иреобразователе используютс  только два источника опорных наир жепий, одинаковых по абсолютной величине дл  всех нелинейных элементов и различающихс  только иол рностью .

Схема функционального иреобразовател  приведена на фиг. 3. гулируемых источников 3 и 4, опорного напр жени  переключателей 5 и 5, а таклсе суммирующих усилителей 7 и S. Усилитель 8 выполнен с измен емым коэффициентом передачи . Потенциометры 9 задают крутизны линейно измен ющихс  участков входных сигналов нелинейных элементов. Потенциометры } и 9 слулсат дл  поворота относительно осей координат и смещени  функции вдоль оси у соответственно. Принцип работы преобразовател  заключаетс  в алгебраическом суммировании характеристик всех нелинейных элементов, линейной функции входного сигнала и иосто ниого смещени . Дл  этого носле нахождени  узловых точек аиироксимации, вычислени  по ним значени  модул  опорного напр л ени  и коммутации схемы в соответствии с воспроизводимой функцией все иотенциометры вывод тс  в нулевое положение. Затем устанавливаютс  рассчитанные значени  опорных напр жений. Изменением коэффициента передачи усилител  5 при наир жении на входе преобразовател , соответствующем второй узловой точке, устанавливаетс  рассчитанное дл  данной функции напр жение, далее при том же напр жении на входе потенциометром / устанавливаетс  значение функции во второй узловой точке . После этого на вход преобразовател  подаютс  последовательно напр жени , соответствующие третьей, четвертой и т. д. узловым точкам, и потенциометрами 9 устанавливаютс  соответствующие значени  функции в этих точках. Описанна  схема функционального преобразовател  была экспериментально проверена при воснроизведении функций: ГУ у 10 sin - X, у -; у 10100 К достоинствам предложенной схемы, помимо уменьщени  числа регулировочных элементов , можно отнести однородность структуры и возможность использовани  стандартных элементов без их подбора, что весьма важно с точки зрени  технологичности конструкции функционального преобразовател . Паличие двух выходов разной пол рности у каждого нелинейного элемента в сочетании с последовательным соединением этих элементов позвол ет воспроизводить щирокий класс функций без существенного усложнени  преобразовател . Предмет изобретени  1. Функциональный преобразователь, содержащий нелинейные элементы, потенциометры , коммутирующие устройства, суммирующие операционные усилители и два источника онорных напр жений разной пол рности, отличающийс  тем, что, с целью уменьщени  числа потенциометров настройки, упрощени  набора функций и новыщени  технологичности конструкции за счет обеспечени  однородности структуры, в нем выход каждого нелинейного элемента соединен с потенциометром двилчок которого подключен ко входу иоследующего нелинейного элемента, вход первого нелинейного элемента соединен с источником входного сигнала, а выходы всех нелинейных элементов через коммутирующие устройства св заны со входами последовательно включенных суммирующих операционных усилителей. 2. Преобразователь по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  точности воспроизведени  функций, нелинейные элементы выполнены в виде операционных усилителей с двум  цеп ми обратных св зей, перва  из которых образована последовательно соединенным диодом и резистором, а втора  - диодом, включенным в обратной пол рности, причем выходом элемента  вл етс  точка соединени  диода и резистора первой цепи обратной св зи. 3. Преобразователь по п. 2, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и увеличени  класса воспроизводимых функций, во вторые цепи обратных св зей операционных усилителей нелинейных элементов последовательно с диодами включены резисторы, а точки соединени  диодов и резисторов цепей обратных св зей соединены с выходами элементов через переключатели.

JLy