SU1119036A1 - Device for generating continuous bipolar functions - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ НЕПРЕРЫВНЫХ ВИПОЛЯРНЬК ФУНКЦИЙ, содержащее п развертываннцих и п функциональных узлов, отличающеес   тем, что, с целью расптрени  динамического диапазона, в него введены два компенсационных стабилизатора напр жени , между информационным входом и выходом каждого из которых включен соответственно первый и второй масштабные резисторы, источник опорного напр жени , первьй и второй выходы которого подключены к входам ввода опорного напр жени  соответственно первого и второго компенсационных стабилизаторов напр жени , выходы которых  вл ютс  выходами устройства, информационные входы первого и второго компенсационных стабилизаторов напр жени  соединены соответственно,с первыми и вторыми выходами п функциональных узлов входы управлени  которых подключены к выходам соответствующих п развертывающих узлов, первые входы которых подклюмены к соответствующим тактовым входам устройства, a вторые входы подключены к источнику напр жени , информационные входы п функциональных узлов  вл ютс  входами устройства, причем каждый из п функциональных узлов содержит два усилительных элемента, выполненных на полевых транзисторах,истоки которых соединены и через балансный резистор подключены к шине нулевого потенциала , a затворы полевых транзисторов под-ключены к соответствующим информационным входам функционального узла, , (Л первый и второй выходы которого через первый и второй нагрузочный рес зисторы подключены к истокам соответствукшщх полевых транзисторов, подключенных через первый и второй токозадаюп ие резисторы к управл ющему входу функционального узла, a каждый из п развертывающих узлов содержит коммутирующий элемент, выполненный на полевом транзисторе, затвор которосо го через ограничительный резистор подо со ключен к первому входу развертывающего узла, к выходу которого подключен о: исток полевого транзистора, затвор которого подключен к первому вьгаоду нелинейной интегрирующей цепочки, состо щей из последовательно соединенных конденсатора и даода, параллельно которому подключен шунтирующий резистор, сток полевого транзистора подключен к второму входу развертыв ющего узла и второму выводу нелинейной интегрируилцей цепочки.A DEVICE FOR THE FORMATION OF CONTINUOUS VIPOLAR FUNCTIONS, containing n deployed and n functional units, characterized in that, in order to spread the dynamic range, two compensating voltage stabilizers are inserted into it, between the information input and the output of each of which are included respectively first and second scale resistors , the source of the reference voltage, the first and second outputs of which are connected to the inputs of the input voltage reference, respectively, of the first and second compensation stabilization voltage torques whose outputs are device outputs, the information inputs of the first and second voltage compensation stabilizers are connected respectively to the first and second outputs of the n functional nodes whose control inputs are connected to the outputs of the corresponding n development nodes, the first inputs of which are sub-switches to the corresponding clock inputs devices, and the second inputs are connected to a voltage source, the information inputs of the n functional nodes are the inputs of the device, each of which The national nodes contain two amplifying elements made on field-effect transistors, whose sources are connected and connected to the zero potential bus through a balanced resistor, and the switches of field-effect transistors are connected to the corresponding information inputs of the functional node, (L the first and second outputs of which through the first and the second load resistors are connected to the sources of the corresponding field-effect transistors connected through the first and second current-supply resistors to the control input of the functional unit , a each of the n sweep nodes contains a switching element made on a field-effect transistor, the gate of which through a limiting resistor is connected to the first input of the development node, to the output of which is connected o: the source of the field-effect transistor, the gate of which is connected to the first arc of a nonlinear integrating chain consisting of a series-connected capacitor and a diode, in parallel with which a shunt resistor is connected, the drain of the field-effect transistor is connected to the second input of the unwinding la and the second terminal of the nonlinear integriruiltsey chain.

Description

1111 Изобретение относитс  к аналоговой вычислительнойтехнике к. устройствам автоматики. Известно устройство дл  формировани  непрерывных бипол рных функци выполненное в виде электронно-лучевой трубки Политрон С 1 3. Однако известное устройство хара теризуетс  низкой надежностью и чув ствительностью. Наиболее близким к предложенному  вл етс  устройство дл  формировани непрерывных бипол рных функций,содержащее п развертывающих и п функциональных узлов 2., Недостатком данного устройства  вл етс  ограниченна  область применени  из-за ограниченного динамического диапазона. Цель изобретени  - расширение ди намического диапазона устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство дл  формировани  непрерывных бипол рных функций, содержащее п развертывак цих и п функциональньрс узлов, введены два компенсационных стабилизатора напр жени , между информационным входом и выходом каждого из которых включен соответственно первый и второй масштабные резисторы, источник опорного напр жени , первьй и второй выходы которого подключены к входам ввода опорного напр жени  соответственно первого и второго компенсационных стабилизаторов напр жени , выходы которых  вл ютс  выходами устройства информационные входы первого и второго компенсационных стабилизаторов напр жени  соединены соответственно с первыми и вторыми выходами п функциональных узлов, входы управлени  Которых подключены к выходам соответствующих п развертывающих узлов, первые входы которых подключены к соответствующим тактовым входам устройства , а вторые входы подключены к источнику напр жени , информацион ные входы п функциональных узлов  вл ютс  входами устройства, причем каждый из п функциональных узлов содержит два усилительных элемента, выполненных на полевых транзисторах истоки которых соединены и через ба лансный резистор подключены к шине нулевого потенциала, а затворы поле вых транзисторов подключены к соответствующим информационным входам функционального узла, первый и второй выходы которого через первьй и второй нагрузочные резисторы подключены к стокам соответствующих полевых транзисторов, подключенных через первый и второй токозадающие резисторы к управл ющему входу функционального узла, а каждьй из п развертывающих узлов содержит коммутирующий элемент, вьтолненный на полевом транзисторе, затвор которого через ограничительный резистор подключен к первому входу развертывающего узла, к выходу которого подключен исток полевого транзистора, затвор которого подключен к первому выводу нелинейной интегрирующей цепочки, состо щей из последовательно соединенных конденсатора и диода, параллельно которому подключен шунтирукнций резистор , сток полевого транзистора подключен к второму входу,развертывающего Узла и второму выводу нелинейной интегрирующей цепочки. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство дп  формировани  непрерывных бипол рных функций содержит п развертьвающих узлов, каждый из которых содержит коммутирующий элемент 1, ограничительный резистор 2, конденсатор 3, диод 4 и шунтирующий резистор 5, п функциональных узлов , каждый из которых содержит два усилительных элемента 6 и 6, балансный резистор .7, два нагрузочных резистора 8, и Sj, два токозадающих резистора 9 и 9, два компенсационных стабилизатора напр жени  1С, и lOj, два масщтабных резистора 11 и . llj, источник 12 опорного напр жени . Устройство работает следующим образом . На затвор коммутирующего элемента 1 первого развертывающего узла через щунтирующий резистор 5 подаетс  тактовый импульс, привод щий коммутирующий элемент 1 в состо ние близкое к насьш1ению. На затвор коммутирующего элемента 1 первого развертывакицего узла, через шунтирующий резистор 5 подаетс  тактовый импульс, привод щий коммутирующий элемент 1 в состо ние близкое к насыщению, в результате чего с истока коммутирующего элемента 1 на усилительные элементы 6 и 6j первого функционального узла подаетс  напр жение питани . При подаче на затворы усилительных э.лементов 6 и1111 The invention relates to analog computing technology for automation devices. It is known a device for forming continuous bipolar functions made in the form of a cathode ray tube Polytron C 1 3. However, the known device is characterized by low reliability and sensitivity. The closest to the proposed is a device for the formation of continuous bipolar functions, containing n sweep and n functional units 2. The disadvantage of this device is the limited scope due to the limited dynamic range. The purpose of the invention is to expand the dynamic range of the device. The goal is achieved by the fact that the device for the formation of continuous bipolar functions, containing n deployments and functionalities of the nodes, introduced two compensating voltage stabilizers, between the information input and the output of each of which is included, respectively, the first and second large-scale resistors, the source of the reference voltage , the first and second outputs of which are connected to the inputs of the input voltage reference, respectively, of the first and second compensation voltage regulators, the outputs of which are The device outputs the information inputs of the first and second voltage compensating voltage regulators are connected respectively to the first and second outputs of the n functional units, whose control inputs are connected to the outputs of the corresponding n developing nodes, the first inputs of which are connected to the corresponding clock inputs of the device, and the second inputs are connected to the source voltages, the information inputs of the n functional nodes are device inputs, each of the n functional nodes containing two amplifiers The elements of the field-effect transistors whose sources are connected and are connected via a balanced resistor to the zero potential bus, and the gates of the field-effect transistors are connected to the corresponding information inputs of the functional node, the first and second outputs of which are connected to the drains of the corresponding field transistors connected through the first and second current-setting resistors to the control input of the functional node, and each of the n development nodes contains a switch a trickling element, made on a field-effect transistor, the gate of which through a limiting resistor is connected to the first input of a development node, to the output of which is connected the source of the field-effect transistor, the gate of which is connected to the first output of a nonlinear integrating circuit consisting of a series-connected capacitor and a diode in parallel The shunt resistor, the field-effect transistor drain is connected to the second input of the sweep Node and the second output of the nonlinear integrating chain. The drawing shows a diagram of the proposed device. The device dp of forming continuous bipolar functions contains n developing nodes, each of which contains switching element 1, limiting resistor 2, capacitor 3, diode 4 and shunt resistor 5, n functional nodes each of which contains two amplifying elements 6 and 6, balanced resistor .7, two load resistors 8, and Sj, two current-setting resistors 9 and 9, two compensation voltage regulators 1C, and lOj, two scale resistors 11 and. llj, source 12 of the reference voltage. The device works as follows. A clock pulse is applied to the gate of the switching element 1 of the first unwinding unit through the shunting resistor 5, which leads the switching element 1 to a state close to reaching it. At the gate of the switching element 1 of the first sweep node, a clock pulse is supplied through the shunt resistor 5, driving the switching element 1 to a state close to saturation, as a result of which from the source of the switching element 1 to the amplifying elements 6 and 6j of the first functional node the supply voltage is applied . When applying to the paddles of the amplifying elements 6 and

6j первого функционального узла управл ющего сигнала 11, выходные посто нные напр жени  компенсационных стабилизаторов напр жени  10; и 10,, модулируютс  суммированными сигналами первого функционального узла и выходное напр жение устройства измен етс  соответственно изменению сигнала на затворах усилительных элементов 6 и 6 6j of the first functional unit of the control signal 11, the output constant voltage of the compensating voltage regulators 10; and 10 ,, are modulated by the summed signals of the first functional unit and the output voltage of the device varies according to the change of the signal at the gates of the amplifying elements 6 and 6

При сн тии тактового импульса с затвора коммутирующего элемента 1 первого развертывакщего узла и одновременной подачей второго тактового импульса на затвор коммутирующего элемента 1 второго развертывающего узла, амплитуда импульса за затворе коммутирующего элемента 1 первого развертывающего узла постепенно уменьшаете  ,а на затворе коммутирующего элемента 1 второго развертьшающего узла пропорционально этому уменьшению амплитуда увеличиваетс . Так как подача тактовых импульсов на затворы коммутирующих элементов производитс  через нелинейно-интегрирующие цепочки, при этом величина выходных токов, обусловленных действием сигналов на затворах усилительных элементов 6 и 6 первого функционального узла, уменьшаетс , и если сигналы не будут поданы на затворы усилительных элементов 6 и 6 второго функционального узла, то ток упадет до нул . При подаче сигналов на затворы усилительных элементов 6 и 62 второго функционального узла, выходные токи узла измен ютс  соответственно закону изменени  сигналов действующих на затворах этих усилительных элементов .When removing the clock pulse from the gate of the switching element 1 of the first deployment unit and simultaneously feeding the second clock pulse to the gate of the switching element 1 of the second sweep node, the pulse amplitude behind the gate of the switching element 1 of the first sweeping node gradually decreases, and at the gate of the switching element 1 of the second sweep node in proportion to this decrease, the amplitude increases. Since the clock pulses are supplied to the gates of the switching elements through non-linearly integrating chains, the magnitude of the output currents caused by the signals on the gates of the amplifying elements 6 and 6 of the first functional unit decreases, and if the signals are not fed to the gates of the amplifying elements 6 and 6 of the second functional node, the current will drop to zero. When signals are applied to the gates of the amplifying elements 6 and 62 of the second functional unit, the output currents of the node change according to the law of variation of the signals acting on the gates of these amplifying elements.

Аналогично происходит работа устройства при подаче тактовых импульсов на последующие развертывающие узлы и при подаче сигналов на соответствующие им функциональные узлы.Similarly, the device operates when clock pulses are applied to subsequent sweep nodes and when signals are sent to the corresponding functional nodes.

Выходные напр жени  функциональных узлов подаютс  на входы цепей обратной св зи компенсационных стабилизаторов напр жени  10 и 10 с об1цим . дл  них источником опорного напр жени  12, в результате чего на выходе устройства получаетс  суммированное напр жение без разрывов производной. Подключение истоков всех пар усилительных элементов функциональных узлов через балансные резисторы к шит не нулевого потенциала обеспечивает выравнивание токов каждой пары усилительных транзисторов и стабилизацию их коэффициентов усилени .The output voltages of the functional units are supplied to the inputs of the feedback circuits of the compensation voltage regulators 10 and 10 c. for them, the source of the reference voltage 12, with the result that the output of the device produces a summed voltage without discontinuities in the derivative. Connecting the sources of all pairs of amplifying elements of functional units through balanced resistors to a potential of non-zero potential ensures the equalization of the currents of each pair of amplifying transistors and the stabilization of their gain factors.

Таким образом, при последовательной подаче импульсовна первые входы развертывающих узлов и при наличии сигналов произвольной формы на информационных входах функциональных узлов , на вькоде устройства по вл етс  напр жение, закон изменени  которого определ етс  законом изменени  сигналов на информационных входах функциональных узлов, а врем  действи  этого напр жени  обусловлено суммарной длительностью импульсов, поступающих на первый вход развертывающ узлов, причем производна  выходного сигнала будет непрерывна.Thus, with the sequential supply of pulse first inputs of the sweep nodes and in the presence of arbitrary signals at the information inputs of the functional nodes, a voltage appears on the device, the law of change of which is determined by the law of change of the signals at the information inputs of the functional nodes, and the voltage is due to the total duration of the pulses arriving at the first input unwinding the nodes, and the derivative of the output signal will be continuous.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ НЕПРЕРЫВНЫХ БИПОЛЯРНЫХ ФУНКЦИЙ, содержащее η развертывающих и η функциональных узлов, отличающеес я тем, что, с целью расширения динамического диапазона, в него введены два компенсационных стабилизатора напряжения, между информационным входом и выходом каждого из ζ~которых включен соответственно первый и второй масштабные резисторы, источник опорного напряжения, первый и второй выходы которого подключены к входам ввода опорного напряжения соответственно первого и второго компенсационных стабилизаторов напряжения, выходы которых являются выходами устройства, информационные входы первого и второго компенсационных стабилизаторов напряжения соединены соответственно,с первыми и вторыми выходами η функциональных узлов. входы управления которых подключены к выходам соответствующих η развер тывающих узлов, первые входы которых подключены к соответствующим тактовым входам устройства, а вторые входы подключены к источнику напряжения, информационные входы η функциональных узлов являются входами устройства, причем каждый из η функциональных узлов содержит два усили тельных элемента, выполненных на полевых транзисторах,истоки’ которых соединены и через балансный резистор подключены к шине нулевого потенциала,^ затворы полевых транзисторов подключены к соответствующим информационным входам функционального узла, , первый и второй выходы которого через первый и второй нагрузочный резисторы подключены к истокам соответствующих полевых транзисторов, подключенных через первый и второй (/) сDEVICE FOR FORMING CONTINUOUS BIPOLAR FUNCTIONS, containing η deployment and η functional units, characterized in that, in order to expand the dynamic range, two compensation voltage stabilizers are introduced into it, between the information input and output of each of ζ ~ of which the first and second large-scale resistors, a reference voltage source, the first and second outputs of which are connected to the input inputs of the reference voltage, respectively, of the first and second compensation stabilizers conjugation, the outputs of which are the outputs of the device, data inputs of the first and second compensation voltage stabilizers are connected respectively with the first and second outputs η functional units. the control inputs of which are connected to the outputs of the corresponding η development nodes, the first inputs of which are connected to the corresponding clock inputs of the device, and the second inputs are connected to a voltage source, the information inputs of the functional nodes are the device inputs, each of the η functional nodes contains two amplifying elements made on field-effect transistors, the sources of which are connected and connected through a balanced resistor to the zero potential bus, ^ the gates of field-effect transistors are connected to the corresponding information inputs of the functional node, the first and second outputs of which are connected through the first and second load resistors to the sources of the corresponding field-effect transistors connected through the first and second (/) s Е токозадающие резисторы к управляющему входу функционального узла, а каждый из η развертывающих узлов содержит коммутирующий элемент, выполненный на эеобш полевом транзисторе, затвор которого через ограничительный резистор подключен к первому входу развертывающего узла, к выходу которого подключен исток полевого транзистора, затвор которого подключен к первому выводу нелинейной интегрирующей цепочки, состоящей из последовательно соединенных конденсатора и диода, параллельно которому подключен шунтирующий резистор, сток полевого транзистора подключен к второму входу развертывающего узла и второму выводу нелинейной интегрирующей цепочки.E current-carrying resistors to the control input of the functional unit, and each of η deployment units contains a switching element made on the field-effect transistor, the gate of which is connected through the limiting resistor to the first input of the deployment unit, to the output of which the source of the field-effect transistor is connected, the gate of which is connected to the first the output of a non-linear integrating circuit consisting of a series-connected capacitor and a diode, in parallel with which a shunt resistor is connected, the field drain the transistor is connected to the second input of the developing node and the second output of the nonlinear integrating chain.