Электронный функциональный блок

;х о 1®!52

Класс 42<1, 4

ГССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. A. Фельдбаум

ЭЛЕКТРОИНЬ!Й ФУНКЦИОНАЛЬИЬ!!4 БЛОК

Заявлено б мпя !952 г. зп М 33081449442 в Миипстерстпо:.!; .пи:по:три ппи и приборостроении

Изобретение относится к устройствам для преобразования функции, .заданной таблично, в функцию, заданную электрическим напряжением, изменяющимся по времени.

Устройство может быть использовано в математических машинах и приборах.

Существующие электронные функциональные блоки с диодной схемой используют принцип кусочно-линейной апроксимации функции, причем апроксимирующая ломаная представляется в виде алгебраической суммы элементарных отрезков, каждый из которых воспроизводится элементарной ячейкой олока, 13 KDTopvlo

Входит нелинейный элемент (диод).

Существенное отличие предлагаемого блока состоит в том, что иелинейпыс элементы помещаются и выходные цепи ус!!лителсй между этими усилителями и точками ответвле щя цспс Ооратцой связи.

11а фиг. 1 изображена схем» элементарной ячейки функционального блока и простейшем Варианте; на фиг. 2,а и 2,б даны графики Выходного напряжения элементарной ячейки; на фиг. 3 — — предстаьлена схема фуикц:юнального блока; на фиг. 4 — усовершснствованная схема ячейки функционального блока с триодом ll инв! pTOpoM В цепи ОбратНОИ СВЯЗИ.

Существенной частью изобра>кепнои на фпг. 1 схемы является усилитель постоягп!ого тока У с большим коэффициентом усиления к, имслощий нечетное число каскадов.

Напря>кения е на входе усилителя и Е па его выхо;1с связаны с з llilici:мocl ыо:

E =- — ке. (1).

Выходное напря>ке Ие U ячейки снимается с точки Л анода диода Д.

К>!тод К диода соединен с выходом усилителя У. Величина U представляет собой разность потенциалов х!с>кд1 точкой Л и землей. На coilpoтивлсние 1х подано напряжение Х, Воспроизводящее независимую пер!мсииую, а на 1х;; — напряжение «подcп авки;> - — >, QT псзависll ..!Ol o llc i о«пика тока.

Пусть "чя примера R,.— — 1х;! и си!!ч!1l

Ла СираВСдЛИВО НЕраВЕПСтВО (1-,и

Тогда поте!щи а l точки В (есл I

Eo > 0) отрицателен и выходное напри>кение Е «есьма «елико и поло>к1гтсльно. Следовательно, катод .(1 диода Д имеет значительно больший потенциал, че. анод Л и диод заперт.

Напря>кение U весьма мало, ес. III

Йп. >Х,, И ОтРИЦатЕЛЬНО ПО ЗнаКУ.

При приближении X и Величине

Величина Ь стремится к нулю.

Ж> 100152

Если теперь Х па сколь угодно малую величину превысит Е, то потенциал точки В станет положительным, и напряжение Е окажется ббльшим по модулю и отрицательным по знаку. Тотчас жс откроется диод Д, поскольку потенциал его катода окажется ниже, чем потенциал анода.

Следовательно, замкнется цепь отрицательной обратной связи через диод Д и сопротивление Р,, причем потенциал точки Л будет автоматически с большой точностью поддерживаться таким, чтобы потенциал точки B стал примерно равным нулю (т. е., чтобы входное напряжение е усилителя У было пренебрежимо ма IO) .

Следовательно U может быть при

Х ) Е, вычислено по формуле:

U = — ń— — —, (2) р. у, или, если R = Рз, (= -- - (ń— Х ).

/c

Зависимость U = f (Х) — представлена в виде графика на фиг. 2, а.

В схеме на фиг. 1 можно переставить местами анод и катод диода Д.

Тогда характеристика примет вид, олизкпй к изображенной на фиг. 2, б.

Образуемое на выходе схемы по фиг. 1 вапряжение не зависит от колебаний характеристики диода Д, так как при Х (Е диод заперт, а при Х > Ео, т. е. при отпертом диоде соотношение (2) поддерживается автоматически и параметры диода в него не входят.

Схемой по фиг. 1 можно воспользоваться, как ячейкой для построения нелинейного преобразователя.

Схема последнего показана на фиг. 3. Ячейки построены на усилителях У-1...,, . У-а (на фиг. 3 показаны лишь первая и последняя ячейки), к входа м которых подведены напряжения «подставок» вЂ” Е,... Е,, Напряжения Ui... Un снимаются с потенциометров П,...... П. ячеек; установкой движков потенциометров достигается требуемая крутизна функции. Переключатели КI...

К,, позволяют приключать выходы ячеек либо к входу инвертирующего звена У,, (оставляющего модуль без изменений, но меняющего знак на обратный), либо к входу У,,; Поэтому на выходе У можно устанавливать положительное или отрицательное направление |наклонного участка характеристики. Недостатком схемы, приведенной на фиг. 1, является значительное внутреннее сопротивление на выходе при Х<Е<.

На фиг. 4 показана видоизмененная схема, обеспечивающая мощный выход. Здесь цепь отрицательной обратной связи усилителя У-1 замыкается через ламп Л, диод Д и инвертор У-2. Когда эта цепь разомкнута, то U = О с большой точностью.

Когда цепь замкнута, то U подчиняется уравнению (2) .

Схема дает зависимость У=/ (Х) типа, изображенного па фиг. 2, б. Если поменять местами анод и катод диода, то зависимость будет типа, изображенного на фиг. 2, а. Внутреннее сопротивление схемы на выходе порядка нескольких ом. . Предмет изобретения

1. Электронный функциональный блок с кусочно-линейной характеристикой, апроксимирующей произвольные функции, состоящий из однотипных ячеек, каждая из которых состоит из электронного усилителя постоянного тока и нелинейного элемента (в частности, диод), о т л ичающийся тем, что, с целью получения стабильной характеристики функционального блока, независящей от изменений характеристики нелинейных элементов, последние включены в выходные цепи усилителей — между ними и точками ответвления цепей обратной связи.

2, Форма выполнения блока по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения внутреннего сопротивления блока со стороны входа, в цепь обратной связи включены дополнительная лампа и инвертирующий усилитель.

3. Форма выполнения блока по и. 1, о тл и ч а ю щ а яся тем, что на вход усилителя постоянного тока параллельно с напряжением, воспроизводящим независиму|о переменную, подано напряжение от внешнего источника тока, с целью использования блока в качестве электронного ключа. № 10015:

Фиг. 2 б

Фиг. 3

К!

Фиг. 4

Отв. редактор lf. Б. Макаров аП33727 от 8 IX f955 г. Стаидартгиз. Объем 0,25 п. л. Гири!к 400. Цена 50 коп.

Типография изд-ва .<Московская правда», Потаповский пер., 3. Заказ 4053.