SU748442A1 - Функциональный преобразователь - Google Patents

Description

(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники в частности к устройствам преобразо вани  сигналов по логарифмической и показательной зависимост м. Известен функциональный преобразователь l, содержащий генератор и пульсов, два счетчика, блок управлени , источник опорного напр жени  цифроаналоговый преобразователь, ген ратор управл емой частоты, блок зада ни  показател  степени и блок задани  основани  степени. Устройство позвол ет выполн ть различные функциональные преобразовани  сигналов, в частности воспроизводить лога-, рифмические и показательные функции . Недостатком устройства  вл етс  пониженное быстродействие. Известен также функциональный преобразователь 2, содержащий блок управлени , два управл емых делител  .напр жени , пороговый блок, блок логарифмировани , сумматор, источник опорного напр жени , компаратор, генератор импульсов, элемент И, счетчик и цифроаналоговый преобразова .тель. Данный преобразователь йнполн ет преобразование сигналов по логарифмической и показательной зависимост м . Недостатками устройства  вл ютс  сложность конструктивной реализации и пониженное быстродействие. Прототипом изобретени   вл етс  функциональный преобразователь |з}, содержащий источник опорного напр жени , соединенный выходом с первым входом формировател  экспоненциального напржкени , подключенного выходом к блоку определени  рассогласовани  и соединенного вторьм входом с первым выходом блока управлени , второй выход которого через форм рователь линейно-измен ющегос  сигнала подключен к первому входу блока сравнени , соединенного выходом со вторым входом блока определени  рассогласовани , подключенного выходом к первому входу блока уравновешивани , выход которого соединен с выходкой шиной преобразовател  и подключен к второму входу блока сравнени , а третий вход блока определени  рассогласовани  соединен с входной шиной преобразовател . Блок рассогласовани  выполнен на компараторе и схеме совпадени . Принцип деистВИЯ функционального преобразовател  основан на введении канала уравновешивани , позвол ющего выполн ть функ циональные преобразовани  с использованием не.одного мгновенного значени  экспоненциального напр жени , а р да таких значений, что позвол ет обеспечить высокую точность и быстродействие. Недостатками прототипа  вл ютс  относительна  сложность конструктивной реализации и ограниченный класс воспроизводимых функций. Последнее объ сн етс  тем, что устройство позвол ет выполн ть преобразо вание сигналов только по логарифмической зависимости и не позвол ет выполн ть антилогарифмическое преобразование . Целью изобретени   вл етс  расширение класса воспроизводимых функций и упрощение преобразовател . С этой целью в функциональный преобразователь, содержащий источник опорного напр жени , соединенный выходом с первым входом формировател  экспоненциального напр жени , под ключенного выходом к первому входу блока определени  рассогласовани  и соединенного вторым входом с первым выходом блока управлени , второй выход которого через формирователь лин но-измен ю1цегос  сигнала подключен к первому входу блока сравнени , сое диненного выходом со вторым входом блока определени  рассогласовани , подключенного выходом к первому входу блока уравновешивани , выход которого соединен с выходной шиной преобразовател , дополнительно введены два переключател , подключенные первыми входами к выходу блока уравновешивани , соединенного вторым вхо дом с выходом блокА сравнени , второ вход которого подключен к выходу.пер вого переключател :, соединенного вто рым входом с первой входной шиной преобразовател , а выход второго переключател , подключенного вторым входом ко второй входной шине преобразовател , соединен с третьим .входом блока определени  рассогласовани подключенного четвертым вхОдОм к выходу источника опорного напр жени  Существо изобретени  по сн етс  ч8ртел ;Ом, на котором изображена блок схема функциональногопреобразовател . Устройство содержит источник опор ного напр жени  1, поДклн) .вы -зг  дМ к пёрвому вхЪду ф(Эрмйроватёл  экспоненциального напр жени  2, втор вход которого соединен с первым выходом блока управлени  3. Второй выход блока 3 через формирователь ли -. . . , . .,гаг.1«.-1«--, -- . .нейно-изйен ющёгос  сигнала 4 подклю чен к первому входу блОка сравнени  .5, второй вход которого соединен с выходом первого переключател  б. Пер вый вход переключател  б подключен к выходу .блока уравновешивани  7, выходной шине преобразовател , к первому входу второго переключател  8 Вторые входы переключателей б и 8 соединены соответственно с первой и второй входными шинами преобразовател . Первый вход блока уравновешивани , подключенного, вторым входом к выходу блока сравнени  5, соединен с выходом блока определени  рассогласовани  9. Вход блока 9 соединен соответственно с выходом формировател  экспоненциального напр жени  2, выходом блока, сравнени  5, выходом переключател  8 и выходом источника опорного напр жени  1. Устройство работает.следующим образом. При выполнении логарифмического функционального преобразовани  входной сигнал V через переключатель 8 поступает на третий вход блока 9. 8случае антилогарифмического преобразовани  входной сигнал X через переключатель б подаетс - на второй вход блока сравнени  5. Выходной сигнал в обоих случа х снимаетс  с выхода блока уравновешивани  7. Блок управлени  3 периодически вырабатывает импульсы, из которых формирователь экспоненциального напр жени  2 формирует сигнал, измен ющийс  во времени по закону Ur 4 Дискриминатор мгновенных значений -сравнивает сумму 1) + U (гдеи - на-, пр жение на выходе источника1) с напр жением УЗ / поступающим с выхода переключател  8, причем сравнение этих напр жений производитс  в моменты времени, соответствующие равенству на первом и втором входах блока сравнени  5. Выходной сигнал блока определени  рассогласовани  9в зависимости от вида функционального преобразовани  вызывает либо изменение фазового положени  импульсов на выходе блока сравнени  5 относительно экспоненциального сигнала ( в .случае логарифмического функционального преобразовани ), либо непосредственное изменение выходного напр жени  блока уравновешивани  7 (в случае антилогарифмического функционального преобразовани ). При этом направление этих изменений и их выполнение привод т к тому что напр жение УЗJпоступающее на третий вход блока 9 с выхода переключател  8, становитс  равным U-i + и/1 , а срабатывани  и несрабатывани  блока 9 станов тс  веро тностными. Другими словами , начинает выполн тьс  равенство и 4 I либо равенство X af Pn(UJ/Ц)- ег (y/U/i) соответственно дЛ  антилогарйфмического, либо логарифмического преобразований. . . При аналоговом представлении вхог ной и выходной и(формации формиров тель линейно-иэмен ю1цегос  сигнала 4 выполн етс  в виде генератора пилообразного напр жени , длительность которого равна времени формировани  экспоненциального напр жени . Блок сравнени  5 выполн етс  на компараторе напр жени , а блок уравновешивани  7 - на интеграторе, выходное напр жение которого измен ет- , с  в зависимости от срабатывани , либо несрабатывани  блока 9. .

При представлении в случае ан илогарифмического преобразовани  выходных сигналов как в аналоговой, так и в цифровой форме, блок уравновешивани  7 выполн етс  в виде последовательно-соединенных реверсив ноге счетчика и цифроаналогового преобразовател . При этом изменение кода в счетчике при прохождении импульса сравнени  с выхода блока 5 на второй вход блока 7 составл ет +1 либо -1 в зависимости отсрабатывани  или несрабатывани  блока 9. Выходной сигнал в цифровой форме снимаетс  с кодовых выходов реверсивного счетчика блока 7.

Если же входной сигнал при антилогарифмическом преобразовании задан в цифровой форме, то формирователь линейно-измен ющегос  сигнала 4 выполн етс  в виде счетчика, врем  заполнени  которого соответствует времени формировани  экспоненциального напр жени , а блок сравнени  5 представл ет собой цифровой компаратор кодов, поступающих со счетчик.а формировател  4 и реверсивного счетчика блока уравновеши .вани  7, либо .входного кода (соответственно дл  случаев логарифмического и антилогарифмического преобразований ).

Формирователь экспоненциального напр жени  2 выполн етс  по схеме с отрицательным сопротивлением,, например на операционном усилителе, охваченном положительной обратной св зью, что обеспечивает высокую точность формировани  при небольших аппаратурных затратах. Блок определени  рассогласовани  9 может быть выполнен на последовательно включенЫых компараторе и D -триггере, в который записываетс  состо ние этого- компаратора, соответствующее переднему фронту импульсов, поступающих с выхода блока сравнени  5 на второй вход блока 9.

Рассмотренный функциональный преобразователь по сравнению с прототип позвол ет расширить класс воспроизводимых функций за счет дополнительного включени  антилогарифмического преобразовани , и, кроме этого, обладает более простой конструктивной конструкцией, так как введение дополнительньгх св зей выхода источника 1 со входом блока 9 и выхода блока сравнени  5 с входом блока уравновешивани  7 позвол ет упростить конструкцию формировател  экспоненциального напр жени  2 и блока уравновешивани  7.

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2590603/18-24,

кл. G 06 G 7/20, 14.03.78.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2608937/18-24,

кл. G Об G 7/24, 04.05.78.

3.Авторское свидетельство СССР № 511600, кл. G Об G 7/24, 1974 {прототип).