Устройство для воспроизведения функций
I i i >647697
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено09.04.75 (21) 2123895/18-24
2 (51) М. Кл
Cj 06 Cj 7/26 с присоединением заявки № (23) При оритет
Гооударотаенимй комитет
СССР оо делам изобретений и открытий
Опубликовано т5.02.79Бюллетеиь № 6 (53) УДК 681.335, .813 {088.8) Дата опубликования описаипя 18.02.79
A. M. Косопапов (72) Автор изобретения (7l) Заявитель
Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева
{54) УСТРОЙСТВО йЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ
ФУНКЦИЙ, l
Устройство дпя воспроизведения, функций предназначено дпя использования в системах автоматики, измерительной и вычислительной техники.
Известно устройство дпя воспроизведения функций (1), в котором используются диодные элементы и операционные усилители. Наиболее близким техническим решением является устройство дпя воспроизведения функций (2), содержащее функциональные преобразователи, выходы которых подключены к первым входам соответствующих сумматоров, вторые входы сумматоров соединены с выходами управляемых функциональных преобразовате пей.
Недостатком указанных устройств является низкая точность воспроизведения функций, обусловленная изменениями параметров элементов схемы.
Предложенное устройство для воспроизведения функций, с цепью повышения точности, содержит блок тактирующих импульсов, блок управления, генерато2 рьт задающих напряжений н управляемые. переключатели, входы первого из которых соединены со входом устройства и выходом первого генератора задающего напряжения, вход,тто дорого соединен с первым выходом блока тактирующих импульсов, второй выход блока тактирующих импульсов соединен со входом второго генератора задающего,напря>кения, выход которого соединен с пер10 вым входом блока управления, третий и четвертый выходы блока тактирующих импульсов соединены с управляющими входами соответственно первого и второго управляемых переключателей, а пя15 тый выход - со вторым входом блока управления, третий вход которого подключен к выходу второго управляемого переключателя, а выходы блока управпения подключены к управляющим вхо дам первого и второго управпяемых функциона пьных преобразователей, вьтхьды первого и второго сумматоров соединены с входами второго управляемого
647697 переключателя, выход которого является выходом устройства, вход первого функционального преобразователя соединен со входом первого управляемого функционального преобразователя н первым выходом первого управляемого переключателя, вход второго функционального преобразователя соединен со входом второго управляемого функциональ-. ного преобразователя н вторым выходом 1о первого управляемого переключателя.
Схема устройства приведена на черуеМе.
Устройство дпя воспроизведения функций содержит функциональные пре- t5 образователи 1 и 2, выходы которых подключены к первым входам соответствующих сумматоров 3 и 4, вторые входы сумматоров соединены с выходами управляемых функциональных преобразова- 20 телей 5 н 6; блок тактирующих импульсов 7, блок управления 8, генераторы задающих напряжений 9, 10 н управляемые переключатели 11 и 12.
Устройство работает следующим об- 25 разом.
Преобразуемый сигнал поступает со входа через управляемый переключатель 11 - по каналу, состоящему из функционального преобразователя l, уп- 56 равляемого функционального преобразователя 5, сумматора 3, через переклю-. чатель 12 на выход устройства, нли по такому же каналу, состоящему из функционального преобразователя 2 уп- З5 равляемого функционального преобразс вателя 6, сумматора 4, через переключатель 12 на выход устройства.
В то время, как один канал передает информацию со входа на выход устройст- 4о ва, другой канал корректируется. При этом сигнал с генератора задающего напряжения 9 через переключатель 11 поступает на входы преобразователей 2, 6 н через сумматор 4, переклю- 45 чатель 12 передается на один вход блока управления 8, на второй вход которого подается сигнал от генератора 10.
Снгнал с выхода блока управления
8 воздействует на управляемый функциональный преобразователь 6 так, что суммарная зависимость, получаемая на первом входе блока управления 8, от входного сигнала преобразователей оказывается точно соответствующей зависимости сигнала на выходе генератора
10 от сигнала с выхода генератора 9.
Сигналы на выходах генераторов 10 н 9 связаны соотношением
М 9)p (И
me U > U
Если, функциональный преобразоватеп .
2 воспроизводит зависимость
>, v(,), где lJ -сигнал на выходе функционального преобразователя 2, то преобразователь 6 под действием сигнала от блока управления 8 изменяет свою характеристику так, что на его выходе действует сигнал
1 ь „4 (Ю " .г Щ)), И)
4-Ь где К4 н К -коэффициенты передачи
4-Ь сумматора 4 по входам, связанным с преобразователями 6 и 2 соответственно.
При условии, что во всем диапазоне изменения входного сигнала характеристики преобразователей 2 и 6 сохраняются с требуемой точностью в определенном интервале времени rrerraverrrrshvrrr, можно считать, что прн периодическом переключении переключателей 11 и 12 по командам от блока 7, тактирующего работу всей схемы, входной сигнал поступающий со входа на преобразователи
2 н 6,будет связан с выходным с гналом устройства соотношением рида
В то время как преобразователи 2 и 6 преобразуют входной сигнал со входа, преобразователи 1 и 5 подключаются для корректировки. Таким образом, практическй непрерывно информация со входа на выход передается сог ласно соотношению 4.
В качестве пре,бразователей 1 н 2 удобно использовать нелинейные элементы, имеющие естественную характеристику, близкую к желаемой, например, для реализации квадратичной завяснмости можно испольэовать варисторы. Преобразователи 5 и 6 могут быть выполнены, например, в виде днодных функциональных преобразователей с кусочно-линейной аппроксимацией и блоками памяти координат, задаваемых при корректировке.
Генераторы 10 и 9 могут быть выполнены на основе известных аналого647687
1О
25
ЦНИИПИ Заказ 313/42 Тираж 779 Иодписное
Филиал IIILII "Патент", r. Ужгород, .ул. Проектная, 4 цифровых ступенчатых апцроксиматоров, точность которых достаточно вепика.
Если и грешность преобразователя 2 составляет 2%, то для получения резуль- тирующей погрешности 0,1% достаточно иметь регулируемый преобразователь с погрешностью не более 5%.
Таким образом на основе функциональных преобразователей низкой точности и с плохой стабильностью характеристик, оказывается возможным выполнить устройство с высокими точностными и динамическими характеристиками, 15
Формула изобретения
Устройство дпя воспроизведения функций, содержащее функциональные преобразователи, выходы которых подKëþ÷åíû к первым BxogQM соответствующих сумматоров, вторые входы сумматоров соединены с выходами уйравпяемых функциональных преобразователей, отличающееся тем, что, с целью повыш ..ния точности, оно содержит блок тактирующих импульсов, блок управления, генераторы задающих напряжений и управляемые перекпюча тели, входы первого иэ которых соединены со входом устройства и выходом первого генератора задающего напряжения, вход которого соединен с первым выходом блока тактирующих импульсов, второй выход блока. тактирующих импульсов соединен со входом второго генератора задающего напряжения, выход которого. соединен с первым входом блока управления, третий и четвертый BblxogbJ блока тактирующих импульсов соединены с управляющими . входами соответственно первого и второго управпяемых переключателей, а пятый выход - со вторым входом блока управления, третий вход которого подключен к выходу второго управляемого переключателя, а выходы блока управления подключены к управляющим входам первого ивторогоуправпяемых функци нальнь х преобразователей, выходы первого и второго сумматоров соединены со входами второго управляемого переключателя, выход которого является выходом ус 1 ройства, вход первого функционального преобразователя соединен со входом первого управляемого функционального преобразователя и первым выходом первого управляемого перекпючатепя, вход второго функпионального преобразоватепя соединен со входом второго управляемого функционального преобразователя и вторым выходом первого управляемого переключателя.
Источники информации, принять е во внимая"е при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
N 378876, кл. 9 06 C; 7/26, 1973.
2. Смолов В. Б. Аналоговые вычислительные машины. Изд. "Высшая школа
1972, с. 287.
