SU607234A1 - Функциональный преобразователь - Google Patents

Description

(54)

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

. Изобретение относитс  к вычислителной , технике и автоматике,

В системах автоматического управлени , вычислительной технике, телемеханических системах , а также в изм рительных информацибнных системах наход т широкое применение функциональные преобразователи.

Известен функциональный преобразователь , который содержит операционный усилитель с резисторами в цепи обратной св зи, параллельно которому включены шунтирующие цепочки из последовательно включенных стабилитронов и резисторов. Кажда  шунтирующа  цепочка содержит сглаживающий фильтр, включенный между точкой соединени  стабилитрона с резистором и точкой нулевого потенциала JlJ. .

Такой преобразователь воспроизводит только монотонные функции- с невысокой точностью.

. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  функциональный преобразователь, содержащий выходной сумматор,масштабные резисторы , операционные усилители, две группы стабилитронов, аноды стабилитронов первой группы через первый разделителный .циод соединены с выходом первого

операционного усилител  и через первый масштабный резистор, - с входом второго операционного усилител , а катоды стабилитронов второй группы через второй разделительный диод соедин$1 ы с выходом третьего операционного 5/силител  и через второй масштабный резистор ,. с входом четвертого операционного усилител  ,| .

Claims (2)

1. В предложенном преобразователе, с целью повышени  точности, выход второго операционного усилител  через первый входной масштабный резистор со .единен с входом первого операционного усилител , выход которого через третий масштабный резистор соединен с входом второго операционного усилител  и через второй входной масштабный .-резистор - с входом выходного сумматора, к которому через третий входной масштабный резистор подключен такжЦ-вьаход четвертого операционного-Усилитёл , входы второго и четвертого операционных усилителей соответственно через четвертый и п тый входные масштабные резисторы соединены с входом преобразовател , выход третьего операционного усилител  через четвертый масштабный резистор соединен с входом четвер ,того операционного усилител , катод каждого стабилитрона первой группы соединен с входом второго операционно го усилител  через соответствующий масштабный резистор первой группы и через соответствующий масштабный резистор второй группы - с первым выводом шестого входного масштабного рези тора, второй вывод которого подключай к входу четвертого операционного усил тел , анод каждого стабилитрона второ группы соединен с входом четвертого операционного усилител  через соответ ствующий масштабный резистор третьей группы и через соответствующий масштабный резистор четвертой группы - с первым выводом седьмого входного масш табного резистора, второй вывод которого подключен к выходу второго опера ционного усилител . Принципиальна  схема описываемого преобразовател  приведена на чертеже. Функциональный преобразователь содержит выходной сумматор, выполненный на усилителе 1 с резистором 2 в обрат ной св зи, операционные усилители 3 6 с соответствующими резисторами обратной св зи , две группы стабилитронов и , четыре группы масштабных резисторов 13j-13,, , ISjrlSf,, 16 -16ff, разделитель ные диоды 17,, 18, входные масштабЕ1ые резисторы 19-26, масштабные резисторы 27-30. Стабилитронами первой 11 и второй 12 групп устанавливаютс  участки аппроксимации заданной нелинейной харак теристики соответственно дл  отрицательной и положительнойпол рностей входного сигнала. Четырьм  группами масштабных резис торов 13-16 устанавливаютс  наклоны участков аппроксимации и необходимый ток дл  компенсации скачка выходного сигнала в момент перехода на новый участок аппроксимации. Масштабными резисторами 28 и 29 грубо устанавливаетс  коэффициент обратной св зи в зависимости от минимгшьной крутизны. Масштабными резисторами 27 и 30 устанавливаютс  наклоны начальных участко аппроксимации соответственно дл  отрицательной и положительной пол рноетей входного сигнала. Разделительный диод 17 обеспечивает работу стабилитронов 11 первой группы при отрицательной пол рности входного сигнала, исключа  работу ста билитронов при положительной пол рнос ти. Разделительный диод 18 обеспечива ет работу стабилитронов 12 второй гру пы при положительной пол рности входного сигнала, исключа  работу стабилитронов при отрицательной пол рности Функциональный преобразователь работает следующим образом. При отсутствии входного сигнала сигнал на выходе равен нулю. При наличии входного сигнала положительной пол рности преобладающей цепью прохождени  сигнала  вл етс  операционный усилитель 6, у которого на начальном участке устанавливаетс  масштабным резисторов 30 величина, обратной св зи такой, чтобы суммарный сигнал на входе усилител 1 соответствовал требуемому наклону начального участка. При этом коэффициенты обратной св зи усилителей 4 и 6, устанавливаемые масштабными резисторами 28 и 29, выбираютс  минимальными. При наличии входного сигнала, обеспечивающего , падение напр жени  на масштабном резисторе 30, соответствующее пробою первого стабилитрона второй группы переходу на участок большей крутизны, пробиваетс  указанный стабилитрон,который обеспечивает подключение резистора 15 параллельно резистору 30. При этом полное сопротивление цепи обратной св зи уменьшаетс , вследствие чего коэффициент обратной св зи увеличиваетс , что приводит к переходу на новый участок аппроксимации . Кроме того, подаетс  сигнал на вход компенсации операционного усилител  4 по следующей цепи: выход усилител  5, разделительный диод 18, стабилитрон 12, резистор 1б,входд компенсации операционного усилител  4, что приводит к компенсации скачка выходного сигнала в момент перехода на новый участок аппроксимации. При наличии входного сигнала, обеспечивающего падение напр жени  на масштабном резисторе 30, соответствующее пробою второго стабилитрона второй группы 12 и переходу на участок меньшей крутизны, пробиваетс  стабилитрон 122, который обеспечивает подачу сигнала на вход компенсации операционного усилител  4 по следующей цепи: выход операционного усилител  5, разделительный диод 18, стабилитрон 122, резистор 1б2, вход компенсации усилител  4, что приводит к переходу нановый участок аппроксимации. При этом изменение коэффициента обратной св зи в усилителе 6 происходит незначительно , так как сопротивление резистора 152 велико. При дальнейшем увеличении ВХ9ДНОГО сигнала последовательно пробиваютс  стабилитроны второй группы. Преобразователь при этом работает аналогично. При наличии входного сигнала отрицательной пол рности преобладающей цепью прохождени  сигнала  вл етс  усилитель 4, у которого на начальном участке устанавливаетс  величина обратной св зи резистора 27 такой, чтобы суммарный сигнал на входе усилител  1 соответствовал требуемому наклону начального участка. В дальнейшем переключение стабилит ронов первой группы llj-lljj происходи аналогично описанному принципу перакл чени  стабиг iTpoHOB . Преобразователь позвол ет повысить точность воспроизведени  функций в любом квадранте дл  двух пол рностей входного сигнала. Формула изобретени  Функциональный преобразователь, со держащий выходной сумматор, мас1атабные резисторы, операционные усилители две группы стабилитронов, аноды стабилитронов первой группы через первый разделительный диод соединены с выходом первого операционного усилител  и через первый масштабный резистор - с входом второго операционного усилител , а катоды стабилитронов второй группы через второй разделительный ди од соединены с выходом третьего операционного усилител  и через второй масштабный-резистор - с входом четвер того операционного усилител , о -т личающийс  тем, что, с целью повышени  точности, в нем выход второго операционного усилител  через первый входной масштабный резистор со единен с входом первого операционного усилител , выход которого через третий масштабный резистор соединен с входом второго операционного усилител  и через второй входной масштабный резистор - с входом выходного суммато ра, к которому через третий входной масштабный резистор подключен также выход четвертого операционного усилител , входы второго и четвертого операционных усилителей соответственно через четвертый и п тый входные масштабные резисторы соединены с входом преобразовател , выход третьего операционного усилител  через четвертый масштабный резистор соединен с входом четвертого операционного усилител , катод каждого стабилитрона первой группы соедннен с входом второго операционного усилител  и через соответствующий масштабный резистор второй группы - с первым выводом шестого входного масштабного резистора второй вывод которого подключен к входу четвертого операционного усилител , анод каждого стабилитрона второй группы соединен с входом четвертого операционного усилител  через соответствующий масштабный резистор третьей группы и через соответствующий масштабный резистор четвертой группы - с первым выводом седьмого входного масштабного резистора, второй вывод которого подключен к выходу второго операционного усилител . Источники информации,; прин тые во .внимание при экспертизе: 1,Авторское свидетельство СССР № 386405, кл. Q Об С| 7/26., 1970.
2. 2.Смолов В.Б. Диодные функциональные преобразователи. Изд. Энерги , Л., 1967, с. 88-92.

   15

   I

   vv

   L2±-±JI11 Ъ

   : ifX-JT r I If

   V-hy

   -1X--qr