универсальных функциональных преобразователей для моделирующих и управляющих вычислительных машин непрерывного и комбинированного типа.

Универсальные ВИФП являются по своему принципу действия преобра-зователями-аппроксиматорами, так как используют приближение заданной функции F{x) одной из аппроксимирующих функций Ф{х):

<=)-й

Akx

Ф(х) = %Аье-Вк: -о

Ф(х) =

Ak COS 2Tzk + Sfe sin 2лк

(3.68)

(3.69)

(3.70)

max (3.71)

-Г----Тт .

If

I Рис. 3.43. Универсальные время-импульсные нелинейные блоки.

;, Методическая ошибка

Ау = Р(х)-Ф(х).

~ Аппроксимирующие функции (3.68) - (3.71) достаточно просто образу-, ются при использовании ранее рассмотренных ВИФП и суммирующего усилителя.

,., На рис. 3.43, а и б показаны структурные схемы универсальных ВИФП, реализующих приближение степенными полиномами (3.69). Первая из них содержит п генераторов экспоненциальных напряжений ГЭНк, синхронизированных от геи, п линейных импульсных делителей напряжения JlHJTia, Цепь подбора скважности ЦПС прямоугольных импульсов переменной дли-

тельности и операционный усилитель ОУ. Временной функциональный

а *

(3.72)

тде пг = ; Ть - постоянная времени ГЭНк.

где а - постоянный коэффициент; Тк Uo - постоянная иремени и амплитуда напряжения ГЭН1. Поэтому выходные напряжения (ГЭНк, ЛИДк)

t/Bb,x = fc(t/.) .J

времени ГЭНк.

Суммарное напряжение на выходе ОУ выражается аппроксимирующим полиномом

t/v = i] ft(t/*) .

Полиномы могут иметь положительные целые и дробные показатели степени, что позиоляет находить оптимальные приближения функций с точки зрения числа членов полинома при заданной точности приближения.

Если в схеме,на рис. 3.43, а используется линейная временная модуляция т = Ujc, то выходное напряжение ОУ меняется подобно зависимости (3.70);

UyA- -. о

На рис. 3.43; 6 изображена вторая возможная структурная схема ВИФП для получения аппроксимирующего полинома (3.68). Схема содержит т линейных импульсных делителей напряжения, включенных в цепь обратной связи /, и п ЛИД, включенных в выходную цепь преобразователя .

Верхняя каскадная цепь (/) совместно с цепью подбора скважности ЦПС осуществляет функциональную временную модуляцию напряжения Ux по закону

Т V Uoi

Поэтому любое из выходных напряжений линейных импульсных делителей напряжения

Usk = ak(Ux). к = ТП;

Upkak(Ux) . 1. п.

На рис. 3.43, в изображена структурная схема ВИФП, реализующего аппроксимирующую зависимость (3.69). Она содержит структурно сложный нелинейный (нагруженный) импульсный делитель ЯДЯу, осуществляющий функциональную временную модуляцию по закону

T = *j(l/) = -- (3.73)

модулятор (ГЭН1, ЛИД1, ЦПС) вырабатывает длительность т прямоугольных импульсов по логарифмическому закону

т == -Ti In

где S и р - произвольные положительные числа; л - число нелинейных ИДИ Vfe. осуществляющих функциональную временную демодуляцию по закону

г/выхй=-- 1. (3.74)

Объединение напряжений l/g на суммирующем ОУ дает аппроксимирующую рациональную дробь

вых k

Можно построить универсальный ВИФП, в котором используют приближение заданной функции F{x) аппроксимирующим выражением (3.71). При параллельном подключении избирательных фильтров различных частот к

ГЛН]

- ГЛИп

Рис. 3.44. Кусочно-экспоненциальный генератор напряжения:

а - структурная схема; б - временные диаграммы.

одному линейному ШИМ (рис. 3.42) можно одновременно получать серию гармоник с кратными аргументами. Выпрямляя выделенные фильтрами напряжения гармоник и подавая их на суммирующий ОУ, получаем на выходе усилителя напряжение, пропорциональное аппроксимирующему выражению (3.71).

Практический интерес представляет универсальный ВИФП, в котором в качестве генератора напряжения специальной формы используется кусочно-линейный аппрокснматор импульсного напряжения = Flf). В этом случае схема преобразователя наиболее проста и надежна. В качестве кусочно-линейного генератора можно применять генератор логического типа (рис. 3.44, в), содержащий и генераторов линейных импульсных напряжений ГЛН с характеристиками

jiK = fc k=17n.