SU960856A1 - Function converter - Google Patents

Function converter Download PDF

Info

Publication number
SU960856A1
SU960856A1 SU813247289A SU3247289A SU960856A1 SU 960856 A1 SU960856 A1 SU 960856A1 SU 813247289 A SU813247289 A SU 813247289A SU 3247289 A SU3247289 A SU 3247289A SU 960856 A1 SU960856 A1 SU 960856A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
inputs
block
converter
Prior art date
Application number
SU813247289A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Кириллович Боярчук
Владимир Петрович Мальцев
Николай Иванович Сементовский
Геннадий Владимирович Токарев
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3903
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-3903 filed Critical Предприятие П/Я А-3903
Priority to SU813247289A priority Critical patent/SU960856A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU960856A1 publication Critical patent/SU960856A1/en

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Description

Изобретение относится к аналого- 1 вой вычислительной технике и может быть использовано в качестве элемента автоматически программируемого функционального генератора в аналоговых и гибридных вычислительных устройствах, а также в системах автоматического регулирования, например, в качестве формирователя зоны нечувствительности, элемента для утро-10 ителя частоты, квадраторов, кусочно-линейного аппроксиматора и т.д.The invention relates to a howling 1 analog computer technology and can be used as an element automatically in a programmable function generator and hybrid analog computing devices, as well as in automatic control systems, such as driver deadband element 10 utro- Ithel frequency, quadrators, piecewise linear approximator, etc.

' Известен специализированный функциональный преобразователь, содержа- 15 щий источник входного сигнала, операционный усилитель, сумматор, источник опорного напряжения Cl 1.'Known dedicated function generator containing 15 conductive input source, an operational amplifier, an adder, a source of reference voltage 1 Cl.

Наиболее близким техническим решением является функциональный пре- 20 образователь, имеющий два входных прецизионных диодных ограничителя, соединенных с выходным сумматором и источники смещения [2].The closest technical solution is a functional converter having two input precision diode limiters connected to the output adder and bias sources [2].

Недостатками этих устройств являются ограниченные функциональные возможности й пониженная точность.The disadvantages of these devices are limited functionality and reduced accuracy.

Цель изобретения - повышение точности и расширение класса воспроизводимых функций.The purpose of the invention is improving accuracy and expanding the class of reproducible functions.

Поставленная цель достигается,тем, что в функциональный преобразователь, содержащий источник входного сигнала и сумматор, введены п-1 сумматоров и m многовходовых блоков выборки экстремального значения, причем сумматоры объединены в m групп, первые входы·сумматоров подключены к источнику входного сигнала, вторые входы - к шине напряжения смещения, а выходы сумматоров каждой (-группы подключены к входам i-го многовходового блока выборки экстремального значения, выход последнего из которых является выходом функционального преобразования, а выход каждого Нго многовходового блока выборки экстремального значения подключен к дополThis goal is achieved by the fact that p-1 adders and m multi-input blocks of extreme value sampling are introduced into a functional converter containing an input signal source and an adder, with adders combined into m groups, the first inputs of the adders connected to the input signal, and the second inputs - to the bias voltage bus, and the outputs of the adders of each (-group connected to the inputs of the i-th multi-input block of the sample of extreme values, the output of the last of which is the output of the functional conversion, and the output of each Ngo of a multi-input block of a sample of extreme value is connected to an additional

9б0856 4 ни тельному входу многовходового бло ка выборки экстремального значения.9b0856 4 to the low input of the multi-input block of the sample of extreme value.

На фиг. 1 показана блок-схема функционального преобразователя; на фиг. 2пример выполнения кусочно-линейного аппроксиматора на основе блок-схемы функционального преобразователя и диаграммы, поясняющие его работу; на фиг. 3 “ выполнение блока выборки экстремального значения - для случая определения максимального значения.In FIG. 1 shows a block diagram of a functional converter; in FIG. 2 an example of performing a piecewise linear approximator based on a block diagram of a functional converter and diagrams explaining its operation; in FIG. 3 “execution of an extreme value sampling block - for the case of determining the maximum value.

Устройство содержит суммирующие . усилители Ц-1П, вход преобразователя 2, источник 3 смещения, блоки 4n-4m выделения экстремального значения, функциональный преобразователь 5 первого уровня (ΦΠΙ), функциональный преобразователь 6 второго уровня ФП2 , функциональный преобразователь 7 старшего (выходного)уровня (ФП'У) . 'The device contains a summarizer. amplifiers C-1 P , input of converter 2, bias source 3, blocks of 4 n -4 m extraction of extreme values, functional converter 5 of the first level (ΦΠΙ), functional converter 6 of the second level FP2, functional converter 7 of the senior (output) level (FP) 'Y). ''

Работа функционального преобразователя поясняется на примере конкретного выполнения кусочно-линейного аппроксиматора (фиг. 2).The operation of the functional converter is illustrated by the example of a specific piecewise-linear approximator (Fig. 2).

Входной сигнал ΙΙχ поступает на неинвертирующие входы первых двух суммирующих усилителей 1η и 1^ ФП1 5 и ФП2 6. Смещение на входе первого суммирующего усилителя - Ц отсутствует, а на входе второго^ - равно +UC1^. 'The input signal ΙΙχ is supplied to the non-inverting inputs of the first two summing amplifiers 1η and 1 ^ ФП1 5 and ФП2 6. There is no bias at the input of the first summing amplifier - C, and at the input of the second ^ it is + U C1 ^. ''

Коэффициент передами первого суммирующего усилителя 1η больше, чем второго l£. С учетомвышеуказанного очевидна форма сигналов на входах блока 4η выделения экстремального значения в ΦΙ15. ΙΙηηΟΤ первого Ц и υη^οτ второго Ц суммирующих усилителей (фиг. 26). Третий суммирующий усилитель 13 связан со входным сигналом 1)вх своим инвертирующим входом, а неинвертирующим входом связан с источником 3 смещения иС1г. От третьего суммирующего усилителя 1¾ на вход и блока 4И выделения экстремального значения поступает сигнал U (фиг. 26). Блок 4η выделения экстремального значения в ФП1 5 пропускает на свой выход минимальное напряжение из трех входных напряжений U , OTCI°Aa очевидна-форма выходного сигнала 1Цх(фиг, 26) на выходе блока 4η выделения экстремального значения, а значит, и на выходе ФП1 5.The transmission coefficient of the first summing amplifier 1η is greater than the second l £. In view of the foregoing, the waveform at the inputs of block 4η of allocating the extreme value in ΦΙ15 is obvious. ΙΙηηΟΤ of the first C and υη ^ οτ of the second C of the summing amplifiers (Fig. 26). The third summing amplifier 1 3 is connected with the input signal 1) Rin at its inverting input, a noninverting input connected to bias source 3 and S1g. From the third summing amplifier 1¾ to the input and 1E of the block 4 And the allocation of extreme values receives the signal U (Fig. 26). Block 4η allocation of extreme values in FP1 5 passes to its output the minimum voltage of the three input voltages U, OTCI ° A a obvious form of output signal 1C x (Fig, 26) at the output of block 4η allocation of extreme values, and hence the output FP1 5.

На входы блока 4η выделения экстремального значения в ФП2 6 поступают- сигналы от ФП1 5 и U^4 , U 75 t > от суммирующих усилителей 14и 1$ (фиг, 2b)j блок 42 выделения экстре мального значения пропускает на выход наибольшее напряжение из ϋηχ, Цу4, 5 Отсюда очевидна форма выходного сигнала ина выходе ФП2 6 (фиг. 2в).The inputs of the extreme value isolation block 4η in FP2 6 receive signals from FP1 5 and U ^ 4, U 75 t> from summing amplifiers 1 4 and $ 1 (Fig. 2b) j the extreme value isolation block 42 passes the highest voltage to the output from ϋη χ , Tsu 4 , 5 The form of the output signal and 1x at the output of FP2 6 are obvious from here (Fig. 2c).

На входы блока 4δ выделения экстремального значения в ФПЗ 7 поступа- ют сигналы υ- от ФП2 6 и Ufi, U17 »0 от .суммирующих усилителей . 1fe и Ц (фиг. 2г), блок 4j выделения экстремального значения в ФПЗ 7 пропускает на выход минимальный сигнал, формируя таким образом выходной chi— 15 нал, который является выходом устройства в целом.The inputs of block 4 δ of the extraction of extreme values in FPZ 7 receive signals υ - from FP2 6 and Ufi, U 17 »0 from the summing amplifiers. 1 fe and C (Fig. 2d), the extreme value extraction unit 4j in FPZ 7 passes the minimum signal to the output, thus forming the output chi-15 cash, which is the output of the device as a whole.

Очевидно, что для увеличения точности кусочно-линейной Аппроксимации ^необходимо увеличивать количество 20 линейных участков, а следовательно, увеличивать количество источников смещения (резисторных’делителей напряжения), количество суммирующих усилителей и соответственно количе25 ство входов блоков выделения экстремальных значений.Obviously, to increase the accuracy of the piecewise linear approximation ^, it is necessary to increase the number of 20 linear sections, and therefore, increase the number of bias sources (resistor’s voltage dividers), the number of summing amplifiers, and accordingly the number of inputs of the blocks for extracting extreme values.

Для аппроксимации выпуклости вниз' применяются блоки выделения экстремального значения выбор максимума 3Q (фиг. 3). Вышеуказанные рассуждения .приведены для квадранта +UgbtxH +U^X . ' Аналогичным способом осуществляют аппроксимацию и в остальных квадрантах. Таким образом, предлагаемый функциональный преобразователь может аппроксимировать любую функцию с желаемой точностью.To approximate the downward bulge, the blocks of extraction of the extreme value are used, the choice of the maximum 3Q (Fig. 3). The above reasoning is given for the quadrant + Ug btx H + U ^ X. 'In the same way, approximation is carried out in the remaining quadrants. Thus, the proposed functional converter can approximate any function with the desired accuracy.

Очевидно, что предлагаемый ΦΠ имеет рекуррентную структуру: любой преобразователь любого высшего уровня ФП; строится по правилам, описывающим построение преобразователя предшествующего уровня ΦΠ^.η, при этом используются дополнительные входы.Obviously, the proposed ΦΠ has a recurrence structure: any transformer of any higher level of phase transitions; is built according to the rules describing the construction of the converter of the previous level ΦΠ ^ .η, while additional inputs are used.

Технико-экономический эффект изоб45 ретения заключается в получении наращиваемого, точного, универсального функционального преобразователя с однородной структурой и широкими функциональными возможностями.Technical and economic effect Images 45 Retenu is to obtain incremental, precise, universal functional converter with a homogeneous structure and high functionality.

50 Экономический эффект существенно усилится при-изготовлении по интегральной технологии многовходовых блоков выделения экстремального значения. 50 The economic effect will increase significantly when multi-input blocks of extreme value extraction are manufactured using integrated technology.

Claims (2)

Изобретение относитс  к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в качестве элемен та автоматически программируемого функционального генератора в аналог вых и гибридных вычислительных устройствах , а также в системах автоматического регулировани , например в качестве формировател .зоны нечувствительности , элемента дл  утр ител  частоты, квадраторов, кусомно-линейного аппроксиматора и т.д. Известен специализированный функ циональный преобразователь, содержа щий источник входного сигнала, опе рацибнный усилитель, сумматор, источник опорного напр жени  Cl. Наиболее близким техническим решением  вл етс  функциональный преобразователь , имеющий два входных прецизионных диодных ограничител , соединенных с выходным сумматором и источники смещени  2. Недостатками этих устройств  влнютс  ограниченные функциональные возможности Vt пониженна  точность. Цель изобретени  - повышение точности и расширение класса воспроизводимых функций. Поставленна  цель достигаетс ,тем, что в функциональный преобразователь , содержащий источник входного сигнала и сумматор, введены п-1 сумматоров и m многовходовых блоков выборки экстремального значени , причем сумматоры объединены в m групп, первые входы-сумматоров подключены k источнику входного сигнала, вторые входы - к шине напр жени , смещени , а выходы сумматоров каждой (-группы подключены к входам i-ro многовходового блока выборки экстремального значени , выход последнего из которых  вл етс  выходом функциональнога преобрчазовани , а выход каждого Нго многовходового блока выборки экстремального значени  подключен к допел3tJ6 | 1тельному входу многовходового блока выборки экстремального значени . На фиг. 1 показана блок-схема фун ционального преобразовател ; на фиг. пример вып.олнени  кусочно-линейного аппроксиматора на основе блок-схемы функционального преобразовател  и ди аграммы, по сн ющие его работу на фиг. 3 выполнение блока выборки экстремального значени  - дл  случа  оп эеделени  максимального значени . Устройство содержит суммирующие усилители , вход преобразовател  2, источник 3 смещени , блоки , выделени  э.кстремальнрго значени , функциональный преобразователь 5 первого уровн  (ФП1), функцио нальный преобразователь 6 второго уровн  ФП2 , функциональный преобразователь 7 старшего (выходного)уро / . - , н  (ФПУ) . Работа функционального преобразовател  по сн етс  на примере конкретного выполнени  кусочно-линейного аппроксиматора (фиг. 2). Входной сигнал Uy поступает на неинвертирующие входы первых двух 1о ФП1 суммирую1чих усилителей 1 и Ir, 5 и ФП2 6. Смещение на входе первого суммирующего усилител  - 1 отсутствует , а на входе sToporqi - равно -t-Uc. Коэффициент передачи первого сум-мирующего усилител  1 больше, чем второго 1. С учетомвышеуказанного очевидна форма сигналов на входах блока k выделени  экстремального значени  в ФП5. первого Ц и зторого суммирующих усилителей (фиг. 26). Третий суммирующий усилитель 1j св зан со вхсздным сигналом Ug своим инвертируюсцим входом а неинвертирующим входом св зан с источником 3 смещени  Uj;. От третьего суммирующего усилител  1 на вход U,j блока k выделени  экстремального значени  поступает сигнал (фиг. 26). Блок k выделени  экс тремального значени  в ФП1 5 пропус кает на свой выход минимальное напр жение из трех входных напр жений J. , Ца осюда очевидна форма выходного сигнала Щ5(фиг, 26) на выходе блока А выделени  экстремал ного значени , а значит, и на выход ФП1 5.. , На входы блока k выделени  экстремального значени  в ФП2 6 поступают- сигналы U-1X от ФП1 5 и U-j4 iJ i5 от суммирукхцих усилителей 14 и Ij (фиг, 2в), блок 2 выделени  экстремального значени  пропускает на выход наибольшее напр жение из Ц, , Ц. Отсюда очевидна форма выходного сигнала выходе ФП2 6 (фиг. 2в). На входы блока з выделени  экстремального значени  в ФПЗ 7 поступают сигналы от ФП2 6 и и, , от суммирующих усилителей . 1 Ц (фиг. 2г), блок 3 выделени  экстремального значени  в ФПЗ 7 пропускает на выход минимальный сигнал, формиру  таким образом выходной си(- нал, который  вл етс  выходом устройства в целом. Очевидно, что дл  увеличени  точности кусочно-линейной аппроксимации Необходимо увеличивать количество линейных участков, а следовательно, увеличивать количество источников смещени  (резисторныхделителей напр жени ), количество суммирующих силителей и соответственно количество входов блоков выделени  экстремальных значений. - Дл  аппроксимации выпуклости вниз примен ютс  блоки выделени  экстремального значени  выбор максимума (фиг, 3). Вышеуказанные рассуждени  приведены дл  квадранта +ип.,и +и . Аналогичным способом осуществл ют аппроксимацию и в остальных квадрантах . Таким образом, предлагаемый функциональный преобразователь может аппроксимировать любую функцию с желаемой точностью. Очевидно, что предлагаемый ФП имеет рекуррентную структуру: любой преобразователь любого высшего уровн  строитс  по правилам, описывающим построение преобразовател  предшествующего уровн  ФПд. , при этом используютс  дополйител-ьные входы. Технико-экономический эффект изобретени  заключаетс  в получении наращиваемого , точного, универсального функционального преобразовател  с однородной структурой и широкими функциональными возможност ми. Экономический эффект существенно усилитс  при-изготовлении по интегральной технологии многовходовых блоков выделени  экстремального значени , Формула изобретени  Функциональный преобразователь, содержащиг1 источник вхрдного сигнаотличающийл а и сумматор, с . . тем, что, с целью повышени  точности и расширени  класса воспроизводимых функций, в него введены п-1 сумматоров и m многовходовых блоков выборки экстремального значени , причем сумматоры объединены в m групп первые входы сумматоров подключены к источнику-входного сигнала, вторые входы - к шине напр жени  смещени . а выходы сумматоров каждой -ой группы подключены к входам i-ro многовходоврго блока выборки экстремального значени , выход последнего из которых  вл етс  выходом функциональ96 « ного преобразовател , а выход каждого i-ro многовходового блока выборки; экстремального значени  подключен к дополнительному вхоДу п+1-го мноТовходового блока выборки экстрёмаль .ного значени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. G Об G 7/26, 197. The invention relates to analog computing and can be used as an element of an automatically programmable function generator in analogue and hybrid computing devices, as well as in automatic control systems, for example, as a generator of dead frequencies, quadrants, linear approximator, etc. A specialized functional converter is known, which contains an input signal source, an operational amplifier, an adder, and a reference voltage source Cl. The closest technical solution is a functional converter having two input precision diode limiters connected to the output adder and bias sources 2. The disadvantages of these devices are the limited Vt functionality and reduced accuracy. The purpose of the invention is to improve the accuracy and the expansion of the class of reproducible functions. The goal is achieved by the fact that n-1 adders and m multi-input sampling blocks of extreme value are entered into the functional converter containing the input source and adder, the adders are combined into m groups, the first adders are connected to the k input source, the second inputs - to the voltage bus, bias, and the outputs of the adders of each (-groups connected to the inputs of the i-ro multi-input sampling block of extreme values, the output of the last of which is the output of the function transformed , and the output of each Ngo multi-input extremum sampling block is connected to an extra 3tJ6 | 1 input input of the multi-input extremum sampling block. Fig. 1 shows a block diagram of a functional converter; Fig. Example of a piecewise-linear approximator based on the block diagram functional converter and diagrams, which explain its operation in Fig. 3, the execution of an extremal value sampling block - for the case of determining the maximum value. The device contains summing amplifiers, converter input 2, bias source 3, blocks, extraction of extreme values, functional transducer 5 of the first level (OP1), functional transducer 6 of the second level OP2, functional transducer 7 of the highest (output) level. -, n (FPU). The operation of the functional converter is illustrated by the example of a specific embodiment of a piecewise linear approximator (Fig. 2). The input signal Uy is fed to the non-inverting inputs of the first two 1P FP1 summing amplifiers 1 and Ir, 5 and FP2 6. The offset at the input of the first summing amplifier - 1 is absent, and at the input sToporqi - equal to -t-Uc. The transmission coefficient of the first summing amplifier 1 is greater than the second one. Considering the above, the shape of the signals at the inputs of the allocation unit k of the extreme value in the FP5 is obvious. the first C and the third summing amplifiers (Fig. 26). The third summing amplifier 1j is connected to the intercom signal Ug by its inverting input and a non-inverting input connected to the source 3 of the bias Uj ;. From the third summing amplifier 1, a signal arrives at the input U, j of the extreme value allocation unit k (Fig. 26). An extremal value isolation unit k in FP1 5 skips to its output the minimum voltage of the three input voltages J., Ts. From here, the output signal Shch5 (FIG. 26) is obvious at the output of the allocation unit A extreme value, and therefore output FP1 5 .., The inputs U-1X from FP1 5 and U-j4 iJ i5 from the summed-up amplifiers 14 and Ij (FIG. 2c) are passed to the inputs of the extremum allocation block k in the FP2 6, block 2 of the extreme value extraction at the output the highest voltage from C, T, C. Hence the form of the output signal of the FP2 6 is obvious (FIG. . 2c). The inputs of the extreme value allocation unit in FPZ 7 receive signals from OP2 6 and and, from summing amplifiers. 1 C (Fig. 2d), block 3, the selection of the extreme value in the FPZ 7 passes a minimum signal to the output, thus forming an output C (- tal, which is the output of the device as a whole. Obviously, to increase the accuracy of the piecewise linear approximation increase the number of linear sections and, consequently, increase the number of bias sources (resistor-voltage separators), the number of summing silicates and, accordingly, the number of inputs for the allocation of extreme values. - For approximation to bulking down, the selection blocks of the extreme value of the maximum selection are used (Fig. 3). The above reasoning is given for the quadrant + un., and + and. In the same way, the other quadrants are approximated. Thus, the proposed functional converter can approximate any function the desired accuracy. Obviously, the proposed OP has a recurrent structure: any converter of any higher level is constructed according to the rules describing the construction of a converter of the preceding level SCF. This uses auxiliary inputs. The technical and economic effect of the invention is to provide an expandable, accurate, universal functional converter with a homogeneous structure and broad functionality. The economic effect will be greatly enhanced by the manufacture of multi-input blocks for allocating extreme values using an integrated technology. Claims of the Invention A functional transducer containing a source of an echo signal discriminator and an adder, c. . By the fact that, in order to increase the accuracy and expand the class of reproducible functions, n-1 adders and m multi-input extremal sampling blocks were introduced into it, the adders being combined into m groups of the first inputs of the adders connected to the input source signal, the second inputs to the bus bias voltage. and the outputs of the adders of each -th group are connected to the inputs of the i-ro multi-input block of sampling of extreme value, the output of the last of which is the output of the functional 96 \ converter, and the output of each i-ro multi-input block of sampling; the extremal value is connected to the additional input of the n + 1 th multislot entry block of the extremal value. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number, cl. G About G 7/26, 197. 2.Проектирование и прим|гнение операционных усилителей. Под ред. Дж. Грэма, М., Мир, 197, с. .2/9, рис. 7.25 (прототип).2. Design and commentary of operational amplifiers. Ed. J. Graham, M., Mir, 197, p. .2 / 9, fig. 7.25 (prototype). JjJj Iaj   Iaj Фие.1Phie.1 HFHF TITi ФЯУFNU ЮконYukon Фиг.ЗFig.Z
SU813247289A 1981-02-11 1981-02-11 Function converter SU960856A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813247289A SU960856A1 (en) 1981-02-11 1981-02-11 Function converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813247289A SU960856A1 (en) 1981-02-11 1981-02-11 Function converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU960856A1 true SU960856A1 (en) 1982-09-23

Family

ID=20942806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813247289A SU960856A1 (en) 1981-02-11 1981-02-11 Function converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU960856A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4254406A (en) Integrating analog-to-digital converter
SU960856A1 (en) Function converter
US3294961A (en) Phase and d.-c. voltage analog computing system
EP0222021A1 (en) D/a converter
EP0076009A1 (en) Tuning circuit incorporating a frequency synthesizer circuit
SU552623A1 (en) Pulse frequency function converter
SU824426A1 (en) Device for scale conversion of time intervals
SU947964A1 (en) Device for selecting and transmitting analogue signal
SU984056A1 (en) Rate scaler with fractional countdown ration
SU974566A1 (en) Integrating voltage-to-code converter
SU943751A1 (en) Voltage division method
SU1239831A1 (en) Converter of one-phase sine signal to pulses
SU721828A1 (en) Multiplier-divider
SU959101A1 (en) Apparatus for equalizing tunable analog multiplier with variable tuning rate
SU726542A1 (en) Function generator
RU1795479C (en) Analog signal divider
SU879765A1 (en) Analogue-digital conversion method
SU951693A1 (en) Analog-digital converter
SU1005079A1 (en) Device for computing a-b functions
SU993278A2 (en) Multiplier-divider
SU991406A1 (en) Data processing device
SU720453A1 (en) Phase-to-time interval converter
SU1403078A1 (en) Function converter
SU961138A1 (en) Voltage to frequency converter
RU2085994C1 (en) Trigonometric function generator