необходимо иметь ступенчатый закон изменения импульсного напряжения t/и или тока /д в пределах каждого из периодов Т, причем число и размеры

ступеней определяются параметрами участков КЛА функции у = F(x) (рис. 3.45, а).

Для обеспечения множительно-функциональной зависимости у - F(x)x Xxi, присущей всем время-импульсным ФП, в случае кусочно-линейной аппроксимации амплитуды ступеней Ij - а/ необходимо задавать не изменени-

и диодную логическую группу Д1 - Дп, формирующую участки ломаной

кривой Of, ..... и (рис. 3.44, б). Линейно-падающие напряжения t/,

имеющие различную крутизну и начальный уровень, подключаются через соответствующие диоды ДК к выходному зажиму с определенного момента времени. Временная диаграмма выходного напряжения показана на рис. 3.44, б.

Аналогичная схема для генерирования кусочно-нелинейной функции может быть построена с использованием генераторов напряжений экспоненциальной формы. Требуемый закон изменения напряжения t/ф (г) при воспроизведении выходного напряжения универсального функционального преобразователя и у F(Ux) определяется в зависимости от выбранного метода построения ВИФП.

Кусочные импульсные аппроксиматоры. В тех случаях, когда методы построения время-импульсных нелинейных блоков ВИНБ не обеспечивают требуемой точности или универсальности моделирования функции F(x), применяется кусочная аппроксимация.

Функциональный преобразователь, моделирующий кусочно-линейную зависимость ФДх), должен, в общем случае, содержать блок памяти абсцисс Xj и блок памяти ординат узлов аппроксимации, управляемый делитель напряжения со ступенчатым изменением коэффициента деления и блок суммирования. Коммутация этих блоков при переходе от участка / к участку / -\- 1 (или наоборот) должна осуществляться при помощи электронных ключей, управляемых по яинни входного или выходного сигналов.

С точки зрения наименьшего числа элементов, характеристики которых влияют на точность образования параметров текущего участка аппроксимации, преимущество имеет способ, при реализации которого отсутствует операция суммирования вида

5 = 2фу(хр. /

При использовании время-импульсных делителей напряжения с характеристикой [/ = [/о -jr коэффициент деления напряжения

должен быть пропорционаленугловому коэффициенту участка аппроксимации а = tga, причем требуемое ступенчатое изменение Кц может быть осу

ществлено, например, за счет ступенчатого изменения напряжения Ug.

При использовании КЛА для образования выходной величины у в виде среднего за период Т значения импульсного напряжения U(t)

ем входного напряжения импульсного делителя t/o> а при помощи подключенных к нему резисторов Rj (рис. 3.46). Тогда токи через резисторы Rj будут пропорциональны амплитудам ступеней Oj (рис. 3.45, б).

Если при этом менять напряжение С/о пропорционально сомножителю Xi, то i

Н-i-

Рис. 3.45. Угаоры напряже-t НИИ и токов.

к/ Ь-7

Рис. 3.46. Схема кусочно-линейного аппроксиматора.

Подключая при помощи управляемого ключа Кл] в течение периода Т к напряжению и о резистор Rj только на время ujZ = Zj - Zj f~AjX=Xj - - придают току импульсный характер (рис. 3.45, б).

Имея импульсныетоки с длительностями ДуТ, можно обеспечить требуемый ступенчатый закон изменения импульсного напряжения LLt) объединением резисторов Rj в узловую схему и выделенneivf этого напряжения на резисторе цепи обратной связи суммирующего ОУ:

Запоминание величин абсцисс Т/ = Xj ступеней в данном случае выгоднее обеспечить в импульсной форме. Для этой цели необходимо иметь генератор сдвинутых по времени импульсов/ Я длительностью Ду= А-х, синхронизация которого осуществляется от входного импульсного напряжения переменной длительности т = х.

Для этой цели запуск и остановка мультивибратора MB, входящего в состав ГИ, обеспечивается передним и задним фронтами входного импульсного напряжения длительностью х = х. Счетчик импульсов Сч и диодный дешифратор .ДД образуют серию из п сдвинутых во времени импульсов длительностью Дт = const. Сброс счетчика на нуль осуществляется задним фронтом импульса т. Если каждый из этих импульсов подать на соответствующий электронный ключ Кл], подключающий напряжение Uq к резистору Щ узловой цепочки суммирующего усилителя, то тем самым осуществляется операция образования импульсного ступенчатого тока IJif), имеющего п ступеней за период Т.

Для моделирования функции у = F(x) в виде среднего значения импульсного ступенчатого напряжения UJt) в выходной цепи ФП необходимо предусмотреть усредняющий фильтр и обеспечить возможность управления длительностью т = X ступенчатого импульсного тока (рис. 3.45, в).

Первая задача решается включением конденсатора С параллельно резистору Ro цепи обратной связи ОУ, а вторая - путем управления ключом Кл} не с выхода / диодного дешифратора, а через соответствующую схему совпадения импульсов Hj, j = 1, ...,п.

При подаче на входы каждой ячейки Я,- входного импульсного напряжения длительностью т и соответственно импульсного напряжения длительностью Дут получают требуемую длительность т импульсного ступенчатого тока / (О за счет соответствующего времени последовательного замыкания ключей Кл}.

Следует отметить,что в данном случае способ КЛА является развитием способа усреднения импульсного напряжения специальной формы. Поэтому возможно построение время-импульсных ФП, использующих другие кусочные методы аппроксимации: кусочно-квадратичную, кусочно-экспоненциальную и т.д., которые в ряде случаев обеспечивают более простые технические решения задачи моделирования функции.

Время-импульсный нелинейный блок ВИНБ ,для кусочно-квадратичной

аппьоксимации функции Ug - F (в.) временного аргумента 6. = -г изображен на рис. 3.47. Генератор импульсов ГИ задает интервалы At, на которые разбивается диапазон изменения временного аргумента т, т. е. определяет границы участков разбиения воспроизводимой функции. В данной схеме эти границы фиксированы по оси аргумента функции и участки равны по величине. Многостабильная схема МС управляется от ГИ так, что приход на ее вход очередного импульса переводит МС в новое состояние. Число различных состояний МС равно числу п участков разбиения воспроизводимой функции.

Многостабильная схема представляет собой, в частности, счетчик с дешифратором, многофазный мультивибратор, многостабильный триггер. Она имеет п выходов, возбуждаемых поочередно на время Д.

Генератор пилообразного напряжения ГПН с двухполярным выходом генерирует напряжение +а1/оп, где I/qj,- опорное напряжение постоянного тока и а - коэффициент пропорциональности. Подобными свойствами обладают различные типы ГПН, например такие, в которых линейно изменяющееся напряжение образуется путем интегрирования постоянного напряжения I/qi,.