SU855675A1 - Функциональный преобразователь - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к аналогецифровой вычислительной технике. Известен функциональный преобразователь , содержащий блок переключателей , переключательную матрицу, два запоминающих устройства, блЪк умножени  и сумматор I Недостатком данного устройства  вл етс  низка  точность, обусловлен на  кусочно-линейной аппроксимацией воспроизводимых функций. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  функциональный преобразователь , содержащий операционный уси литель, входной масштабный резистор один вывод которого соединен со вхо дом операционного усилител , а друго вывод  вл етс  входом преобразовате л , первый сукматор, первый вход которого соединен с выходом операционного усилител , а второй вход с шиной опорного напр жени , второй сумматор, выход которого  вл етс  выходом преобразовател , первый и второй цифроаналоговые блоки умножени , выходы которых соединены со вхо дом операционного усилител , третий и четвертый цифроаналоговые блоки умножени , KOTOIMJX соединены соответственно с первым и вторым входами второго сумматора, блок сравнени , первый вход которого соединен с аналоговыми входами второго и четвертого цифроаналоговых блоков умножени  и с выходом первого сумматора , а второй вход - саналоговыми входами первого и третьего цифроаналоговых блоков управлени  и выходом операционного усилител , реверсивный счетчик, первый и второй входы которого соединены с выходами блока сравнени , блок цифрового функционального преобразовани , входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика, а выходы с цифровыми вхо;}ами соответствующих цифроаналоговых блоков умножени  2 . Недостатком данного преобразовател   вл етс  также низка  точность, обусловленна  кусочно-линейной аппроксимацией воспроизводимой функции. Цель изобретени - повышение точности преобразовател . Цель достигаетс  тем, что функциональный преобразователь, содержащий операционный усилитель, входной масштабный резистор, один вывод которого соединен со входом операционного усилител , а другой вывод  вл етс  входе преобразовател , первый сумматор.

первый вход которого соединен с выходом операционного усилител , а второй вход - с шиной опорного напр жени , второй сумматор, выход которого  вл етс  выходом преобразовател , первый и второй цифроаналоговые блоки умножени , выходы которых соединены со входом операционного усилител , третий и четвертый цифроаналоговые блоки умножени , выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами второго сумматора, блок сравнени , первый вход которого соединен с аналоговыми входами второго и четвертого цифроаналоговых блоков умножени  и с выходами первого сумматора, а второй вход - с аналоговыми входами первого и третьего цифроаналоговых блоков умножени  и выходом операционного усилител , реверсивный счетчик, первый и второй входы которого соединены с выходами блока сравнени , блок цифрового функционального преобразовани , входы которого, соединены с выходами реверсивного счетчика, а выходы с цифровыми входами соответствук цих цифроаналоговых блоков умножени , дополнительно содержит ангшоговый блок умножени , п тый цифроаналоговый блок управлени  и блок пам ти, адресные входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика, а выходы - с цифровыми входами п того цифроаналогового блока умножени , первый и второй входы блока сравнени  соединены с соответствующими входами аналогового блока, умножени , выход которого подключен к аналоговому входу п того цифроаналогового .блока умножени , соединенного выходом с третьим входом второго сумматора.

На фиг. 1 приведена блок-схема преобразовател  ,v на фиг. 2 -диаграммы , по сн ющие его работу.

Преобразователь содержит операционный усилитель 1, первый, второй, третий, четвертый и п тый цифроаналоговые блоки 2-6 умножени , блок 7 сравнени , аналоговый блок 8 умножени , входной масштабный резистор 9, блок 10 пам ти, реверсивный счетчик 11, блок 12 цифрового функционального преобразовани , первый и второй сумматоры 13 и 14 .

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче на вход преобразовател  сигнала U происходит автоматический поиск диапазона аппроксимации. Блок 7 сравнени  в зависимости от выходных сигналов опергщионного усилител  1 и сумматора 13 (О, и U на фиг. 2) подает на входы реверсивного счетчика 11 соответствующие сигналы, вызывающие изменение его состо ни . При изменении выходного кода счетчика 11, подаваемого на блок 12 цифрового функ ЩГонального преобразовани , на выхо-дах последнего возникеиот коды NXI, подаваемые соответственно на цифроаналоговые блоки 2 и 3 умножени . Коды N)4 соответствуют абс , циссам узлов аппроксимации и х .j (фиг. 2) .При зтом измен ютс  сигналы и и выходах операционного усилител  1 и сумматора 13.Когда сигналы U и и наход тс  в пределах от нул  до I/on блок сравнени  прекратит изменение состо ни  счетчика 11. .

Таким образом, выбор участка аппроксимации и формирование напр жений и и зависимости от входного сигнала U в предлагаемом преобразователе осуществл етс  также, как в

известном. На каждом участке аппроксимации , которому соответствует определенный код, на выходе реверсивного счетчика 11 с выходом блока цифрового

0 функционального преобразовани  12 на цифровые входы цифроаналоговых блоков 4 и 5 умножени  подаютс  коды ординат N - воспроизводимой функциональной зависимости в начале

5 и конце участка аппроксимации. За

счет этого осуществл етс  масштабирование сигналов U и U обеспечивающее кусочно-линейную аппроксимацию требуемой функциональной зависимости

jj (сигнал Uy+ и на фиг. 2) аналогично известному устройству.

Аналоговый блок 8 умножени  осуществл ет умножение напр жений U и

и. . Так как

Uon - и , то

Ug и - и и. Uon- и Напр жение на выходе блока 8 измен етс  по параболической зависимости в пределах каждого участка аппроксимации (фиг, 2), На каждом участке

0 аппроксимации с выхода блока i О пам ти на цифровой вход цифроаналогового блока 6 умножени  вьщаетс  код , соответствующий необходимой амплитуде и знаку параболического сегмента.

5 После масштабировани  в цифроаналоговом блоке 6 умножени  напр жение параболического сегмента подаетс  на вход сумматора 14. На выходе сумматора 14 формируетс  напр жение

0 Btff 4 6 соответствующее кусочно-параболической аппроксимации воспроизводимой функциональной зависимости выходного напр жени  от входного и). Предлагаемый преобразователь имеет в 210-220 раз более

высокую точность аппроксимации глад-. ких функций по сравнению с известным осуществл ющим кусочно-линейную аппроксимацию функций.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Функциональный преобразователь,содержащий операционный усилитель, шходной масштабный резистор, один 63 Эывод которого соединен со входом операционного усилител , а другой вывод  вл етс  входом преобраэовате-1 л , первый сумматор, первый вход которого соединен с выходом операционного усилител , а второй вход - с шинсй опорного напр жени , второй сумматор, выход которого  вл етс  выходом преобразовател , первый и второй цифроаналоговые блоки умножени , выходы которых соединены со входом операционного усилител , третий и четвертый цифроаналоговые блоки умножени , выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами второго сумматора, блок срав нени , первый вхрд которого соединен с аналоговыми входами второго и четвертого цифроаналоговых блоков умножени  и с выходом первого сумматора, а второй вход - с аналоговыми входам первого и третьего цифроаналоговых блоков умножени  и выходом операцион ного усилител , реверсивный счетчик первый и второй входы которого соединены с выходами блока сравнени , блок цифрового функционального преобразовани д входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика , а выходы с цифровыми входами соответству Зщих цифроаналоговых блоков умножени , отличающийс   тем, что, с повышени  точности , он содержит аналоговый блок умножени , п тый цифроаналоговый блок умножени  и блок пам ти,адресные входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика, а выходы с цифровыми входгили п того цифроаналогового блока умножени , первый и второй входы блока сравнени  соединены с соответствующими входами анашогового блока умножени , выход которого подключен к аналоговому входу п гого цифроаналогового блока умножени , соединенного выходом с третьим входом второго сумматора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 428404, кл. G Об G 7/26, 1974.
2. 2.Гинзбург C.A.I;.Любарский ГО.Я. Функциональные преобразователи с аналого-цифровым представлением информации . М., Энерги , 1973, с.87-89.

   Ц «r

   Vf If

   u

   fffb

   Hi-j

   u.

   -

   J/JT

   U

   Ox