SU548865A1 - Экспоненциальный преобразователь - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к областн автоматнкн н вычислительной техникн, в частности, может найти нрименение прн построенни множительно-делительиых устройств и функциональных узлов вычнслнтельных н Iи фopмaцнонно-нзмернтельных приборов.

Известны функциональные нреобразователи 1, 2, содержащие генератор функций Уолша н формирователь ступенчатого нанр женн . Эти иреобразователн основаны на пердставленнн функций с иомош,ью разложени  Фурье- Уолша и могут быть использованы дл  формировани  эксноненциальной зависимости.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  функцнональный преобразователь 3, содержащнй выходной сумматор, соединенный входамн с выходами промежуточных сумматоров, входы нервого из которых подключены к выходам генератора функций Уолща, соединенного входом с первым входом преобразовател .

Такие преобразователи имеют сложную конструкцию .

Цель изобретепи  - повышение точности преобразовани .

Это достигаетс  тем, что в предлагаемый преобразователь введен донолннтельный генератор функций Уолша, цифровой вход которого соединен с вторым входом нреобразовател , аналоговый вход - с выходом нервого промежуточного сумматора, а выходы подключены к соответствующнм входам остальных промежуточных сумматоров.

На чертеже приведена блок-схема экспоиенцпальпого нреобразовател .

Преобразователь содержит генераторы функций Уолша 1, 2 и сумматоры 3, 4, 5, 6.

Воспроизводима  преобразователем функцн  /(.х )-е представлена разложенпем по функци м Уолша. Нолином Фурье-Уолша иор дка п ннтериолирует функцию в 2 точках. Значени  днскретного аргумента М 1.12 К. 0, 1, 2, ..., определ ют п старших разр дов двоичного кода. Дл  определени значенн  функции е на двоичном отрезке 2- с помощью т младших разр дов двоичного кода нспользуетс  разложение ее в р д Тейлора в окрестности точки

с -2/ос-, / / S - ,

..в. 2 + е 2 -f - pL 2 -f ... ,

с е r,m -2 V

где в - код дискретного аргумента размерностью п+т.

Достаточно высокую точность можно получить , учитыва  только первые три члена разложени 

М

R I,

к

5

f)m -Aj

у

+

(- Л е

.-

Claims (3)

1. 2 If п К( - V1 i-i I A, У 2 2J jiJ 4-cc + f ;Лз Умножение сумм, сто щих в правой части выражени , на функцию е осуществл етс  в генераторе функций Уолша, в котором в качестве опорного используетс  напр жение, соответствующее значению функции е . Кроме того, эти суммы умножаютс  на разные посто нные AZ и AZ, поэтому выходы генератора функций Уолша раздел ютс  на две группы, ооъедин ющие функции Уолша первого и второго рангов. Установка коэффициентов, соответствующих посто нным Л, AZ и Лз, осуществл етс  па выходном сумматоре. Преобразователь работает следующим образом . При поступлении на вход преобразовател  п старших разр дов параллельного кода на выходе генератора функций Уолша 1 по вл етс  напр жение, соответствующее значению функции е в точке /(/2. Младшие разр ды кода, действующего па т входах дополнительного генератора функций Уолша 2, по аналоговому входу управл емого напр жени  с выхода первого иромел уточного сум.матора 3, формируют на выходах других промежуточных сумматоров 4 и Ь напр жени , представл ющие суммы функций Уолша первого и второго рангов соответственно. Сложеиие напр жений с выходов промежуточных сумматоров 6, 4, 5 на выходном сумматоре 6 дает напр жение, моделирующее экспоненциальную зависимость. Воспроизведение экспоненциальной зависпмостп с помощью р да Фурье-Уолша в широком диапазоне пзменепп  переменной и с высокой точностью требует моделировани  аппроксимирующего полинома высокого пор дка. Ь предлагаемом преобразователе пор док полинома определ етс  только п старшими разр дами кода аргумеита. Максимальна  относительна  иогрешность представлени  функции на отрезке 2- с помощью р да Тейлора, котора  оцениваетс  по последнему отброшенному члену, равна . Допустим, что при дес тиразр дном коде ft 5 и /л 5, тогда погрешность аппроксимации До  5,5- Ю. Дл  воспроизведени  р да Тейлора иотребуетс  реализации 15 членов быстросход щегос  разложени  по Уолшу степенных функций. В то врем  как представление функции полиномо.м 10-го пор дка потребует по сравнению с предыдущим, дополнительно учитыва  значени  2 992 членов разложени . Это приводит к гораздо более сложной реализации генератора функций Уолша и сумматора в прототипе. Кроме того, в предлагаемом преобразователе с помощью р да Тейлора определ ютс  приращени  функции, что ио сравнению с известными преобразовател ми дает возможность понизить требовани  к точностным характеристикам дополнительного генератора функций Уолша и промежуточных сумматоров и, следовательпо, приводит к еще большему упрощению устройства. Формула изобретени  Экспоненциальный преобразователь, содержащий выходпой сумматор, соединенный входами с выходами промежуточных сумматоров, входы первого из которых подключены к выходам гепратора фупкцпй Уолша, соединенного входом с первым входом преобразовател , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани , в него введен дополнительный генератор функций Уолша, цифровой вход которого соединен с вторым входо.м преобразовател , аналоговый вход соединен с выходом иервого иромежуточного сумматора , а выходы подключены к соответствующим входам остальиых промежуточных сумматоров . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе; 1. Смолов В. Б., Фомичев В. С. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые нелинейные вычислительные устройства. Л., «Энерги , 1974, с. 89.
2. 2.Капицкий Я. И., Цапенко М. П. Цифроапалоговые фупкциональные иреобразователи, основаиные иа разложении Фурье-Уолша, «Автометри , 1972, № 4, с. 97.
3. 3.Авт. св. № 425191, кл. G 06J 3/00, 1972 (прототип).