Схемы совпадения Я/ имеют возбужденный выход при наличии на их входах импульса т и импульса Д, поступающего от МС. Ключи Кл1 - К.лп замыкаются при возбуждении соответствующих шин - в , являющихся выходными шинами схем совпадения. Операционный усилитель ОУ имеет /?С-цепочку в цепи обратной связи, так что представляет собой блок усреднения сигнала, поступающего на его вход. Генераторы ГИ и ГПН запускаются при возникновении на входе напряжения U, означающего появление временного интервалах. Входной сигнал является синхронизирующим для обоих

Рис. 3.47. Схема кусочно-квадратичного аппроксиматора.

генераторов. Переключатели Hj устанавливаются вручную в верхнее или нижнее положение при настройке функционального преобразователя на заданную функцию.

При работе схемы ключи Кл1-Клп замыкаются поочередно на время Д в течение времени существования временного интервала т, после чего они остаются разомкнутыми вплоть до начала следующего периода повторения импульса т. Линия с резистором R0 остается постоянно замкнутой.

Выходное напряжение схемы Uy можно рассматривать как сумму напряжений t/on и Д[/, возникающую при подаче во входную цепь УПТ соответственно токов /о и Д/. Если считать суммирующую точку операционного усилителя потенциально-заземленной, то можно записать, что

Величина -уо. введенная для учета положения переключателя ПО, может принимать значения.+1 (переключатель в верхнем положении) или-1 {переключатель в нижнем, положении). Постоянное напряженке моделирует начальное значение функции F(0).

Ток Д/ изменяется в зависимости от номера участка, на котором он определяется. -Для первого участка, иа котором О <! <! At, ,

AUt) = Ail (t) = [/ (ti gi -f ti giat), (3.75)

где fi и fi равны --1 или -1 в зависимости от положения переключателей Ш и П1 : = и = .

По аналогии с выражением (3.75) для участка с произвольным номером / Д/ it) = Д/ (О = f/ n (Т,- gi + -ijg-at). , (3.76)

Примерный график токов AI{f) показан на рис. 3.48. i i

Усредняющий блок имеет на выходе напряжение, создаваемое постоянной

(точнее говоря, низкочастотной) составляющей тока / = + Д/. Среднее

значение тока зависит от т:

=/ +-[j

A,./(Od+----f

A-Ht) dt

(3.77)

Рис. 3.48. Эпюры токов.

где ti, t, . . . , tj y - границы; участков разбиения воспроизводимой функции.

Выходное напряжение схемы, если пренебречь пульсациями на выходе усредняющего блока, связано с током /ср() соотношением

иуС)-Тср(-й R-

Пользуясь выражениями (3.75) - (3.77), можно показать, что выходное напряжение функционального преобразователя на /-М участке разбиения функции

= -UouR (\i + л; де + л; де,?),

(3.78)

At i

(кроме Лох): Б = -

где / = (1. ); = Л у + Л;. ,Б + Л/.Б

z =T;g;: Ае = е-(/-1)8; л;=11.

Выражение (3.78) показывает, что выходное напряжение схемы на каждом из участков аппроксимации зависит от приращения аргумента по закону полинома второй степени, т.е. что описываемая схема действительно реализует кусочно-параболическую аппроксимацию функций.

Коэффициенты полиномов AJk А взаимно независимы, а коэффициенты Ао,- различных участков не могут назначаться произвольно: начальное напряжение на каждом из участков равно конечному значению напряжения предыдущего участка. Из этого следует, что схема рис. 3.46 позволяет воспроизводить функциональные зависимости, ие содержащие разрывов функции. Воспроизводимые функции могут быть знакопеременными н немонотонными.

+66-Uon Uon

2.

Рис. 3.49. Аппрокснматор с аналоговым

входом.

ся напряжения применяется в аналого-цифровых преобразователях с линейной, разверткой, имеющих ошибки около 0,1%. В данной схеме связь ошибки выходной величины с погрешностями линейно изменяющегося напряжения менее сильная, чем в аналого-цифровых преобразователях, так как здесь за счет пилообразного напряжения создается не вся выходная величина, а лишь ее часть (нелинейная добавка ).

Полоса пропускания рассмотренного функционального преобразователя при использовании современных сплавных транзисторов составляет около

При изменяющемся напряжении Uo ~ С/д- схема рис. 3.46 может воспроизводить множительно-функциональную зависимость вида Uy= UxF(b),

Для настройки схемы на воспроизведение заданной зависимости вначале обычными способами производят параболическую аппроксимацию участков функции f (6), в ходе которой определяют значения коэффициентов полиномов (3.78) на отдельных зчастках. Затем, зная выбранные из обычных технических соображений величины [/д, R, Т и масштабы величин ту и т.

Точность функционального преобразователя может быть количественно оценена лишь для конкретного режима его работы. Однако можно отметить, что блоки, из которых состоит преобразователь, обладают достаточно малыми погрешностями работы. Переключатели на транзисторах используются в аналоге цифровых преобразователях высокой точности и способны работать с максимальными приведенными ошибками 0,1-0,01%. Операционный усилитель в режиме усреднения при использовании стабильных резисторов также может обеспечить высокую точность. Генератор линейно изменяющего-