Аналоговые функциональные преобразователи с аппроксимацией центральными кривыми второго порядка

• Автор: Сергейчик, Сергей Иванович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 220 c. : ил

1.1. Краткий обзор аналоговых ФП принципиально приближенного действия .

1.2. Алгоритмы преобразования и структуры ФП, реализующих аппроксимацию ЦКВП с главными осями, параллельными осям . системы координат.
1.3. Алгоритмы преобразования и структуры ФП, реализующих аппроксимацию ЦКВП общего вида
1.4. Алгоритмы преобразования и структуры ФП двух переменных, реализующих аппроксимацию ЦПВП .

I Выводы к главе I . . . .

ГЛАВА П. ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И АНАЛИЗ СТАТИЧЕСКОЙ

ТОЧНОСТИ ФП

2.1. Суммирующий усилитель .

2.2. Управляемый фазовращатель и усилитель с регулируемым коэффициентом передачи .

2.3. Фазоповоротная схема

2.4. Линейный выпрямитель .

2.5. Фазочувствительный выпрямитель.
2.6. Фильтр нижних частот .
2.7. Блок управляемых резисторов .
2.8. Блок пороговых элементов
2.9. Управляемые полупроводниковые резисторы
2Линейный преобразователь напряжения
2 Елок сравнения фаз
2 Анализ статической точности ФП
2.В. Выводы к главе П.
ГЛАВА Ш. ИССЛЕДОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАК
4 .
ТЕРИСТИК ФП . . . .
3.1. Анализдинамики линейного преобразователя напряжения
3.2. Анализ условий принципиальной устойчивости
схем ФП.
3.3. Анализ статических нелинейных характеристик структурных элементов ФП
. 3.4. Исследование и оптимизация переходных характеристик ФП . . . .
3.В. Выводы к главе Ш
ГЛАВА 7.ИССЛЕЩ0ВАНИЕ И АНАЛИЗ МЕТОДИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ
ФП. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ И ПРОГРАММ ОПТИМАЛЬНОГО ПРИБЛИЖЕНИЯ ФУНКЦИЙ ЦКВП.
4.1. Краткий обзор методов приближений функций .
4.2. Особенности аппроксимации функций ЦКВП
4.3. Аппроксимация ЦКВП частного вида.
4.4. Аппроксимация ЦКВП общего вида .
4.5. Кусочная аппроксимация функций дугами ЦКВП . . .
4.В. Выводы к главе У
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Диодные ФП имеют ограничения по крутизне воспроизводимой функции, числу экстремумов. Кривая выходного сигнала кусочнолинейных ФП содержит многочисленные разрывы, что не позволяет применять дифференциатор, вызывает затруднения при включении ФП в цепь обратной связи . Реализация этим методом произвольных функций двух аргументов сопряжена
со значительными трудностями изза структурных ограничений, связанных с большим количеством кусочноплоскостных элементов и их взаимным влиянием 6,. Поэтому во многих случаях предпочтение отдается ФП, реализующим гладкую сквозную аппроксимацию, которая позволяет получить высокую точность приближения и при этом кривая ошибки получается гладкой и хорошо дифференцируемой, но такие ФП значительно сложнее. В аналоговых ФП ввиду технических сложностей показатель степени рациональных алгебраических многочленов не превышает трех. Типовое значение погрешности аппроксимации в этом случае лежит в пределах от единиц до десятых долей процента. В качестве примера, показывающего возможности такой аппроксимации в табл. Отечественные разработки ФП, воспроизводящих зависимости и , реализуют в основном времяимпульсный принцип преобразования 1,5,,, позволяющий получить наиболее точные и относительно простые устройства. Полиномиальный ФП представляет собой, как правило, последовательную структуру из аналоговых множительных устройств МУ
г. I. Получили также распространение ФП на основе систем с экспонентциальной разверткой 1,, , основанные на фиксации мгновенных значений напряжения генератора экспонентциального сигнала. Такой ФП содержит несколько генераторов экспонентциального напряжения, аналоговые запоминающие устройства, алгебраический сумматор. Различают структуры полиномиальных ФП поочередного интегрирования и многотактных ФП
I. Инструментальная погрешность аналоговых полиномиальных ФП лежит в пределах 0,1 0,3 . За рубежом для реализации степенных рядов используются также интегральные умножители и логарифмические модули ,. Дробнорациональная аппроксимация ДРА позволяет получить точность одного порядка с полиномиальной . В таблице 1. Реализация аналоговых ФП, осуществляющих такую аппроксимацию, обычно выполняется с использованием отдельных множительных и делительных устройств, либо с применением линейных и нелинейных импульсноуправляемых проводимостей и сглаживанием потока модулированных импульсов 1,5,,,,. Второй вариант требует предварительного представления входного напряжения в длительность импульса. Инструментальная погрешность аналоговых дробнорациональных ФП лежит обычно в пределах 0,1 0,2 . В некоторых случаях достижение необходимой точности воспроизведения заданной функциональной зависимости при сквозной аппроксимации возможно только при относительно высоких значениях показателей степени,техническая реализация,которых приводит к неоправданному усложнению схемы и,следовательно. ФП. Поэтому при создании универсальных ФП широко ис
Таблица 1. I 07 X 0. Хе 0. X 0. Цх 2. П X и. Г 1. X . I Таблица 1. ФП I. Возможности такой аппроксимации иллюстрируются таблицей 1. Для реализации квадратичной характеристики обычно используют
ся полупроводниковые диоды, работающие на начальном участке вольтамперной характеристики, который приблизительно описывается параболой 1,. Поскольку характеристика таких нелинейных элементов не является строго квадратичной, это затрудняет аналитический расчет параметров аппроксимации, вносит погрешность в настройку ФП. Использование существенно нелинейных участков характеристики рп перехода приводит к значительному увеличению влияния собственных параметров диода на характеристику ФП, что накладывает жесткие ограничения на методы борьбы с температурной погрешностью, вызывает необходимость применения специальных схем, компенсирующих температурную нестабильность диодов . Но даже в этом случае полной компенсации добиться не удается. Это приводит к тому, что ошибка воспроизведения приближающей функции у данных ФП выше, чем у диодных ФП, реализующих КЛА. Более высокую точность 0,1 0,2 позволяет получить кусочноквадратичные ФП,использующие искусственную нелинейность.