SU763926A1 - Функциональный преобразователь - Google Patents

Description

(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

|Гзобретение относитс  к вычислительной технике. В системах автоматического управ лени , вычислительной технике, теле механических системах, а также в из мерительных информационных системах наход т широкое применение функциональные преобразователи (ФП). Известен функциональный преобраз ватель 1 , реализованный на полупроводниковых диодах и стабилитронах и облсщающий широкой полосой пропускани . Недостатком такого преобразовател   вл етс  существенное вли ние, на точность работы начальных нелинейных участков характеристик диодов , а также больша  зависилюсть их характеристик от температуры. Наиболее близким техническим решением  вл етс  устройство дл  воспроизведени  функций 2 , содержащее аналого-цифровой преобразовател цифроаналоговые преобразойатели, сумматоры, инвертор, блок управлени  счетчик и блок анализа приращений. На точность работы последнего сущест венное вли ние оказывает точность преобразовател  аналог-код. Целью изобретени   вл етс  повышение точности работы преобразовател  . Дл  достижени  поставленной цели функциональный преобразователь, содержащий входные масштабные резисторы и аналого-цифровой преобразователь выход которого соединен непосредственно со входом линейного цифроаналогового преобразовател  и через нелинейный цифроаналоговый преобразователь - с выходом функционгшьного преобразовател , выход линейного цифроаналогового преобразовател  соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом интегратора, содержит дополнительный сумматор и задающий потенциометр, включенный мезкду шиной опорного напр жени  и шиной нулевого потенциала, средний вывод задающего потенциометра соединен непосредственно с третьим входом сумматора и через первый входной масштабный резистор с первым входом дополнительного сукв/атора, второй вход которого через второй входной масштабный резистор соединен со входом функционального преобразовател , вход интегратора через третий

1входной масштабный резистор соединен с выходом дополнительного сумматора и входом аналого-цифрового преобразовател , выход интегратора через четвертый входной масштабный резистор соединен с третьим; входом дополнительного сумматора, к четвертому входу которого через п тый входной масштабный резистор подключен выход сумматора .

На фиг. 1 приведен первый вариант а на фиг. 2 - второй вариант схемы функционального преобразовател .

функциональный преобразователь содержит аналого-цифровой преобразователь 1, линейный цифроаналоговый преобразователь 2, нелинейный цифроаналоговый преобразователь 3, интегратор 4, сумматор 5, дополнительный сумматор б, задающий потенциометр 7, входные масштабные резисторы 8-12, масштабный резистор обратной св зи 13. В состав аналогоцифрового преобразовател  1 вход т нуль-орган 14, генератор импульсов 15, ключи 16, 17 и реверсивный счетчик 18. Шина опорного напр жени  обозначена цифрой 19.

Отличием второго варианта схемы преобразовател  (фиг. 2) от первого {фиг. 1)  вл етс  соединение выхода сумматора 5 через входной масштабный резистор 12 со входом интегратора 4 вместо входа дополнительного сумматора 6.

Функциональный преобразователь работает следующим образом.

Динамическа  стабилизаци  рабочей точки функционального преобразовател  обеспечиваетс  выходным сигнало интегратора 4 на основе сигнала ошибки , снимаемого с выхода дополнительного сумматора 6.

Корректирующий сигнал ошибки сумматора 5, получаемый путем сравнени  аналогового выходного и преобразованного в аналоговую форму дискретного сигналов, вводитс  в дополнительный сумматор, исключа  тем самым погрешности (сбои) аналого-цифрового преобразовател  1.

Аналоговый выходной сигнал, пропорциональный входному, формируетс  на основе вьрюдного сигнала интегратора 4 и сигнала,снимаемого с задающего потенциометра 7.

Положение рабочей тoчkи преобразовател  устанавливаетс  посредством выбора напр жени  потенциометром 7. Набор требуемой функции осуществл етс  посредством нелинейного цифроаналогового преобразовател  3, выходное {Гапр жение которого соответствует значению воспроизводимой функции .

При отсут ствии входного сигнала в установившемс  режиме выходной сигнал интегратора 4 периодически измен етс  относительно выбранного значени  рабочей точки. Сигнал ошибки с выхода дополнительного сумматора 6 также измен етс  относительно нулевого уровн . Следовательно, длительности положительных и отрицательных управл ющих импульсов, формируемых нуль-органом 14, равны. Поэтому , врем  открытого состо ни  ключей 16 и 17, одинаково, и с выхода реверсивного счетчика 18 снимаетс  кодова  последовательность, соответствующа  нулевому уровню, а следовательно , сигнал с выхода линейного цифроаналогового преобразовател  2 также равен нулю. Так как алгебраическа  сумма сигналов, снимаемых с задающего потенциометра 7 и выхода интегратора 4 равна нулю, то выходной сигнал сумматора 5 также равен нулю. При наличии сбо  в аналогоцифровом преобразователе 1 с выхода сумматора 5 снимаетс  корректирующий сигнал, пропорциональный сигналу сбо  аналого-цифрового преобразовател , что приводит к наличию сигнала ошибки на выходе сумматора б Преобразователь отрабатывает сигнал ошибки таким образом, чтобы в установившемс  режиме средние значени  выходных сигналов сумматора 5 и дополнительного сумматора б были равны нулю. Аналогично ошибка исключаетс  и при наличии входного сигнала .

На вход нелинейного цифроаналогового преобразовател  3 поступает кодова  комбинаци , соответствующа  входному сигналу. При достижении аргументом значений абсцисс участков аппроксимации воспроизводимой функции , посредством нелинейного цифроаналогового преобразовател  3 формируетс  напр жение, соответствующее значени м ее ординат.

Полезность изобретени  заключаетс  в повышении точности за счет исключени  погрешности аналого-цифрового преобразовани  и уменьшени  зоны нечувствительности.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Функциональный преобразователь, содержащий входные масштабные резисторы и аналого-цифровой преобразователь , выход которого соединен непосредственно со входом линейного цифроаналогового преобразовател  и через нелинейный цифроаналоговый преобразователь - с выходом функционального преобразовател , выход линейного цифроаналогового преобразовател  соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом интегратора, о тличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, он содержит дополнительный сумматор и