Функциональный преобразователь

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в различных функциональных устройствах вычислительных, управляющих и моделирующих систем, в которых возникает необходимость в вычислении гиперболических зависимостей. Целью изобретения является повышение быстродействия преобразователя при воспроизведении гиперболической зависимости . Функциональный преобразователь содержит первый и второй п-разрядные циАроаналоговые преобразователи 1 и 2, аналоговый блок 3 формирования гиперболы, первый к второй масштабные усилители 4 и 5, двоично-логарифмический преобразователь 6 и кодовый селектор 7. .Достижение поставленной ,дели обеспечено благодаря введению в функциональный преобразователь после довательно соединенных двоичного логарифмического преобразователя напряжения в унитарный код и кодового селектора, а также новым связям между элементами устройства. 1 ил. ш Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

ВЕаЪЬЛиН

09) 00

А1 (51)$ с 06 с 7/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изоц етениям и отнРытиям пРИ гннт сса

1 (21) 4468459/24 (22) 10.08.88 (46) 07.05.91. Бюл. Р 17 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) А.А.Маслов, Вит.И.Русланов и Вл.И.Русланов (54) 681.3(088.8) (56) Тимонтеев В.H. и др. Аналоговые перемножители сигналов в радиоэлектронной аппаратуре. — М.: Радио и связь, 1982, с.56, рис.4.4.

Авторское свидетельство СССР

1283805, ка. С 06 С 7!24, 1987. (54) ФУНЮЯОНЛЛЬНЦЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быль использовано в различных функциональных ,устройствах вычислительных, управляющих и моделирующих систем, в которых

2 возникает необходимость s вычислении гиперболических зависимостей. Целью изобретения является повьппение быст- родействия преобразователя при воспроизведении гиперболической зависимосги. Функциональный преобразователь содержит первый и второй и-разрядные цифроаналоговые преобразователи 1 и

2, аналоговый блок 3 формирования гиперболы, первый и вторси масштабные усилители 4 и 5, двоично-логарифмический преобразователь 6 и кодовый селектор 7. Достижение поставленной, цели обеспечено благодаря введению в функциональный преобразователь последовательно соединенных двоичного логарифмического преобразователя напряжения я унитарный код и кодового селектора, а также новым связям между элементами устройства. 1 ил.

1647600

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в различных функциональных устройствах вычислительных, управля.емых и моделирующих систем, в которых возникает необходимость в вычислении гиперболических зависимостей.

Целью изобретения является повышение быстродействия преобразования 10 при воспроизведении гиперболической зависимости.

На чертеже приведена структурная схема функционального преобразовате" ля. 15

Функциональный преобразователь содержит первый и второй и-разрядные цифроаналоговые преобразователи (ЦАП)

1 и 2, аналоговый блок 3 формирования гиперболы, первый и второй мас- 20 штабные усилители 4 и 5, двоично;логарифмический преобразователь 6 напряжения в унитарный код и кодовый селектор 7, соединенны по приведенной схеме. 25

В основе работы функционально"o преобразователя лежит поддержание на ° пряжения на выходе аналогового блока

3 формирования гиперболы в постоянных пределах, что обеспечивает изменение напряжения на выходе блока

3, в качестве которого может быть использован серийный аналоговый умножитель сигналов, работающий в режиме делителя, также в постоянных пределах.

Для реализации этого необходимо, чтобы при изменении входного напряжения на октаву изменение коэффициентов передачи ЦАП 1 и 2 происходило также в пределах октавы. Необходимо также, чтобы с одной стороны одновременно включались одноименные разряды ЦАЛ 1 и 2, а с другой стороны необходимо, чтобы включение старших разрядов ЦАП 1 и 2 соответствовало реакции кодового селектора 7 на входной сигнал на входе функционального преобразователя наи-. меньшего весового содержания. 50

Это обеспечивается наличием в устройстве двоично-логарифмического преобразователя 6 напряжения в унитарHbIH код и кодового селектора 7. Преобразователь 6 напряжения может быть выполнен, например, в виде работающих совместно функционального резистивного делителя, источника опорного напряжения и пороговых устройств, число которых выбирают равным числу октав, в пределах которых изменяется напряжение на входе функционального преобразователя.

При отсутствии напряжения на входе преобразователя или, если оно менее некоторого начального порога (минимальное значение напряжения на первой октаве семиоктавного преобразователя составляет 0,078125 В, а с практической точки зрения em удобнее выбрать равным О, 1 В), напряжения на всех выходах двоично-логарифмического преобразователя 6 напряжения в унитарный код имеют минимальные значения,соответствующие логическим "0".

По мере возрастания напряжения на входе преобразователя 6 появляются напряжения, соответствующие логическим "1". Каждый иэ выходов преобразова еля 6, число которых должно быть равно числу октав изменения входного напряжения, соответствует определенному весовому содержанию этого напряжения. На седьмой октаве, диапазон изменения входного напряжения в пределах которой при максимуме входного напряжения 10 В составит 5-10 В, на всех семи выходах преобразователя 6 появятся сигналы, соответствующие логическим "1".

Для правильной работы функционального преобразователя необходимо, чтобы на каждой из октав был бы вклю чен только один соответствующий ей разряд (и следовательно свой коэффициент передачи) каждого из ЦАП и 2, одноименные цифровые входы которых ооьединены. При этом этот разряд ЦАП 1 и 2 должен управляться (включаться) от того выхода преобразователя 6 напряжения, который на данный момент (для данного значения входного напряжения) является старшим по весовому содержанию. Все остальные выходы (меньшего весового содержания) преобразователя 6, на которых также имеют место логические от цифровых входов ЦАП 1 и 2 должны быть отключены.

Такое управление цифровыми входами ЦАП 1 и 2 по сигналам от двоично-логарифмического преобразователя

6 осуществляется кодовым селектором

7, который может быть выполнен, например, на логических схемах ИСКЛИ УН)ЦЕХ ИЛИ, 1647600

20

ВЫт &Х 2

И и È > — напряжения на нхсбт1 выX де и выходе преобразователя; 40

К т,К„И А — соответственно коэфйици енты и ер едачи масштабных ных усилителей 4 ч 5 и блока 3 фор4э мирования "ипербогде лы»

Основная составляющая погрешчость предлагаемого преобразователя, как и н известном,определяется инструментальной погрешностью аналогового блока 3 формирования гиперболы, Относительная и»-:; решность преобразования в каждой точке диапазона изменения выходной величины будет различной. Применительно к семттоктанному преабразоватешо, в катарам коэффициенты передачи гервога 4 и нторога

5 масп1тябттьи усилителей равны соатРабота устройстна как при увеличс— нии напряжения на входе преобразователя, так и при его изменении н сторону уменьшения происходит аналогично.

Выбором соответствующего коэффициента передачи диапазон изменения напряжения на выходе блоià фар.:щоняния гиперболы смещен в ту часть шкалы выходных напяржений, где вы-. числение выходной Аункции производится с минимальной погрешностью. Это хар актер но, как правило, для нт op oA полонины шкалы выходных напряжений.

Практически при изменении вхоцного и выходного напряжений преабразсвате= ля н пределах 0,1-10 Р и использовании н качестве блока 3 Аормираняния гиперболы умттожителя типа 52 iKK2 напряжения на входе и выходе этага блока изменяются н пределах 5-10 В.

Второй ттАЛ 2, подключенный своим входом к ныходу блока 3 формирования гиперболы, и масштабный усилитель 5, выход которого является выходом преобразоватепя, позволяет привести н соответствие масштабы выходной функции и выходного сигнала на каждой октаве при однонременчом умечьшении погрешности преобразования.

При выполнении всех этих условий преобразователь реализует зависимость

1э =ТСТБЕННС I - 6:".,„ „э 1- ..Эффт11111ЕНТЫ передачи 1 тАП 1 и 2 на ог,,-аттме -..-1ьтх октавах равны, ко-.ффипнент т-.ередачи анялагансга блока 3 ф01)ке «ri ния гиперба.-. .;1 гт ет о относительная -тсгреенОст ь (J o стн шеч!БО е мятусималвH ОМу ЗИНЧЕНКО НЕят1Ы f 0 В} рявн1э СОстветстненнО 0 и 1 i,» Относительная нагре111насть пресбряза1"-..Иия н кажттой точке ди=нязона ныходнсй величины находится J.-. пределах 1,64-0,04Х при изменении 1J». н I p еде. 111 х 0 э f - f 0 В, а Ui«),JJ н пределах 10-0,1 В.

Футткцт-.ана11ьн х JI.;åoäJJÿço.- яте ь обеыечигяе; вычислетгие гипербсз.:итаскаA няни,":тмасти ст аргумента зядяннага н I "ù=. Няг1ряжения одной. (НЯПС1ТМ, Р i. СЛОЯт э СЛЬНай . ПОЛЯР HO сти. ?та связана с Особеттнсстямтт рабсть: аналогового делителя если он исттсльзуется в качестве аналогового блока формирования Гиперболы. Для нормальной рабаты таких приборов требуется, чтобы 11япряжеттие, саатветСтвуш1эт «Е ДЕЛт»ТЕЛЮ э бЫЛО ОДКО11ОГГ1Р ным (у схемы 525П02 — отрниятельныи)»

Для преобразования сигнялан, "-,;я-данных биполярным напрьжетнем,можно установить на входе Аункционального гтреабрязонатктя блок ньтцеления мойя"ЛЯ СИГНаэта»

Устана--ка преобразователя í cocòояние, адекватное сигналу на ега входе сразу после вклю-;ения, происходит автоматически.

В преобрязонятепь может быть добавлен ксмпяратар с порогом срябять"нания, ран biM максимальному входному напряжению,чтo позволит осуществить сигчал. .зацию а выходе прибора за верхний предел измерений.

Асрмула изобр тения

Функциональный преобразователь, содержащий первый и нтсрай и-разрядные цифроаналоговые пресбразанятелн, аналоговый блок Асрмтт аняния гиперболы, падкл1очент1ьй выходом к аналоГОВОМУ ИифаРМаЦИСННОМУ ВХОД э ВТОРОГО циАроанялогснагс преобразователя„ первый и второй масштабные усилители, входы которььх соединены соответственна с выходами †ÿðêî и второго цифроаналоговых преобразователей, выход первого масштабнага усилителя соединен с информ:-! циОнным ВхОдОм

1647600

Составитель Н.Зайцев

Редактор Н.Гунько Техред Л.Олийнык Корректор Н.Ревская

Заказ 1402 . Тираж 397 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101 аналогового блока формирования гиперболы, аналоговый информационный вход первого цифроаналогового преобразователя и выход второго масштабного усилитапя являются соответственно входом и выходом функционального преобразователя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия при воспроизведении гиперболической зависимости, в него введены последовательно соединенные двоично логарифмическии преобразова тель напряжения в унитарный код и кодовый селектор, i-й (i 1-n) выход которого подключен к информационному входу (n-i+1)-х разрядов первого и второго цифроаналоговых преобразователей, информационный вход двоично-логарифмического преобразователя напряжения в унитарный код соеди-. нен с информационным входом функционального преобразователя.