SU763919A1 - Функциональный преобразователь - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к аналоговой вычислительной технике.

Известен функциональный преобразователь , содержащий два операционных усилител , п диодных элементов резисторы, потенциометры, переключатели 1 .

Его недостатком  вл етс  слржность конструкции и низка  точность, обусловленна  кусочнолинейной аппроксимацией воспроизводимой функции.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  функциональный преобразователь , содержащий наборное поле, сумматор, выход которого  вл етс  выходом преобразовател , а входы соединены с выходами наборного пол , источник опорного напр жени , п инверторов, входы и выходы которых соединены с соответствующими .входами наборного пол , блок логарифмировани , вход которого  вл етс  входом преобразовател , п экспоненциальных блоков, выходы которых соединены со входами инверторов, а входы через блоки масштабировани  соединены с выходом блока логарифмировани  2 .

Недостатком такого преобразовател   вл етс  низка  точность, обусловленна  применением блока логарифмировани  и экспоненциальных блоков.

Цель изобретени  - повышение точности преобразовател .

Это достигаетс  тем, что функциональный преобразователь, содержащий наборное поле, сумматор, выход

10 которого  вл етс  выходом преобразо вател , а входы соединены с выходами наборного пол , п инверторов, входы и выходы которых соединены с сортветствующими входами наборного

15 пол , источникопорного напр жени , выход которого соединен со входом инвертора, п усилитвлей,дополнительно содержит первую и вторую группы из п управл емых пара20 метрических резисторов кажда , первый и второй преобразователи напр жени  в управл ющий параметр, выходы КОТО1Ж1Х соединены с параметрическими входами управл емых параметри25 ческих резисторов соответствукадей группы, первые выводы первого и второго управл емых параметрических резисторов первой группы  вл ютс  ЗВ первым и вторым входами преобразовател , першлй вывод первого параметрического элемента вротой группы  вл етс  третьим входом преобразовдтел , вторые выводы управл емых параметрических резисторов, кроме первого , обоих групп через усилители соединены с первыми выводами того же управл емого параметрического резистора второй группы и первым выводом последующего управл емого параметрического резистора первой группы выходы усилителей, кроме первого, соединены со входом соответствующего по номеру инвертора,, вторые выводы первых управл емых параметрических резисторов обеих трупп через первый усилитель соединены с входом первого преобразовател  напр жени  в управл ющий параметр, вход второ го преобразовател  напр жени  в управл ющий параметр соединен с первым выводом первого управл емого параметрического резистора первой группы.

На чертеже приведена блок-схема преобразовател .

Преобразователь содержит п управл емых параметрических резисторов 1, , .. . , Irt- первой группы, п управл емых параметрических резис2п второй группы.

торов

-1 f

первый 3, и второй 32 преобразователи напр жени  в управл ющий параметр , сумматор 4, наборное поле 5, п инверторов 6, ..., б,, источник 7 опорного напр жени , п усилителей 8, ..I, 8р.

Преобразователь работает следующим образом.

Входными сигналами преобразовател   вл ютс  и и и, которые подаютс  на первые выводы параметрических резисторов 2 и 1-, . На первый вывод параметрического резистора 1 подаетс  масзитабный сигнал UQ На первые выводы параметрических резисторов 1-, и 2 действуют параметры f и f соответственно. Выходной сигнал параметрического резистора, равный ,j/ сравниваетс  с выходным сигналом параметрического резистора 2т, которлй равен Разность этих сигналов усиливаетс  и в результате действи  обратной св зи на выходе первого преобразовател  3 напр жени  в управл ющий парамет устанавливаетс  такой парс1метр fj, при котором выполн етс  условие

(,иг-«Д)Кг-,а, CD

где К-, - коэффициент усилени  усилител  8-,;

А - коэффициент преобразовани преобразовател  3 напр жени  в управл емлй параметр .

Выходной сигнал параметрического резистора Ir, равный , сравниваетс  с йыходным сигналом пар&метрического резистора 2, равным f i Z., . Разность их усиливаетс  усилителем Sgi и подаетс  на первый вывод параметрического резистора 2. В результате действи  обратной св зи, на первом выходе параметрического резистора 2а устанавливаетс  такой сигнал Z-I, при котором выполн етс  равенство

(,-f,Z,)K,Z,, (2)

где К 2 - коэффициент усилени  усилител  8 .

Учитыва  то, что входным сигналом параметрического резистора lij,  вл етс  сигнал обратной св зи, выраба5 тываёмнй предыдущей компенсационной схемой, уравнение, описывешзщее работу компенсационной схемы, состо щей из параметрических резисторов 1о и 2п и усилител  Вт, следующее.

(Vr.W. съ)

где Ко - коэффициент усилени  усилител  Sj.

Последующие .компенсационные схемы работают аналогичным образом. Работа п-ой компенсационной схемы списываетс  уравнением

,-.n)4-Z, (4)

где Кц - коэффициент усилени  8г,-го

усилител .

Уравнени  (1)-(4) образуют систему п-уравнений, котора  может быть

решена относительно Z-, , Z,, . , . , Zn методом последовательных исключений неизвестных.

Полага  Kj 7 1 и обознача  отношение U,/U2-X, нетрудно показать,

что решением {1). - (4) будет Z,o. Ug,

,...,,,..).Сигналы Z подаютс  непосредственно или через инверторы на наборное поле, св занное с входом сумматора. Таким образом, на выходе сумматора действует сигнал

Z-UoJ ±A,x, (Ь)

где А - коэффициент сумматора.

Число членов разложени  определ етс  требуемой точностью аппроксимации воспроизводимой функции.

Поскольку выраже|1ие (6) не содержит нелинейных функций f-, , f в преобразователе установлен погрешности , обусловленные нелинейными свойствами преобразователей 3, и Sj напр жени  в управл ющий параметр. Таким образом, предложенный преобразователь благодар  введению обратных св зей по пассивным и параметрическим входам позвол ет обеспечить более насокую точность, чем известный , реализованный без обратных св зей .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Функциоиальный преобразователь, содержащий наборное поле, сумматор, выход которого  вл етс  клходом преобразовател , а входы соединены с выходами наборного пол , п инверторов , входы и выходы которых соединены с соответствующими входс1ми наборного пол , источник опорного напр жени , выход которого соединен со входом первого инвертора, п силителей , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности , он содержит первую и вторую группы из п управл е ых параметрических резисторов кажда , первый .и второй преобразователи напр жени  в управлющий параметр, выходы которых соединены с параметрическими входами управл емых параметрических резисторов соответствующей группы, первые .выводы первого и второго управл емых параметрических резисторов первой группы  вл ютс  первым и вторым входами преобразовател .„первы вывод первого управл еьюго параметрического резистора второй группы  вл етс  третьим входом преобразовател , вторые выводы управл емых параметрических резисторов, кроме первого, обеих групп через усилители соединены с первыми выводами того же управл емого параметрического t иезистора ВТОЕЮЙ группы и первым выводом последующего управл емого параметрического .резистора первой группы, выходы усилителей, кроме первого, соединены со входом соответствующего по номеру инвертора, вторые выводы первых упрал емых параметрических резисторовобеих групп через первый усилитель соединены с входом первого преобразовател  напр жени  в управл ющий параметр,

   5 вход второго преобразовател  напр жени  в управл ющий параметр соединен с первым выводом первого управл емого параметрического резистора первой группы,

   0Источники информации,

   прин тые во внимание при экспертизе 1, Смолов В.Б.Аналоговые вычислительные машины, м., Высша  школа , с. 274, РИС.У1-55, 1972.

   52. Авторское свидетельство СССР

   № 536495, кл. G 06 G 7/26, 1976 (прототип).