專利名稱：非線性函數(shù)發(fā)生器與函數(shù)變換器及通用非線性校正器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非線性函數(shù)發(fā)生器與函數(shù)變換器及通用非線性校正器，屬于信號(hào)變換、自動(dòng)控制與測量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
線性是非線性的一種特殊情況，非線性更具普遍性，相對線性而言，非線性更多 樣、更豐富多彩，但也更復(fù)雜。函數(shù)變換即非線性函數(shù)變換，通常有單值函數(shù)變換與周期函 數(shù)變換等形式。函數(shù)變換器是其傳輸特性(或傳遞函數(shù))為非線性函數(shù)的變換器，函數(shù)變 換器產(chǎn)生的非線性函數(shù)理論上是無窮多樣的，但目前能產(chǎn)生非線性特性的器件不是很多， 如何用現(xiàn)有的非線性器件經(jīng)運(yùn)算變換產(chǎn)生多樣的非線性函數(shù)是很有意義的。非線性校是是非線性函數(shù)的一種特殊應(yīng)用形式，在系統(tǒng)的檢測環(huán)節(jié)中常常存在著 非線性誤差，需要通過非線性校正器來校正系統(tǒng)輸出(如圖1所示)，使系統(tǒng)輸出與被測物 理量之間成線性關(guān)系。非線性校正器可分為模擬非線性校正器與數(shù)字非線性校正器兩種形式。數(shù)字非線 性校正器需要采用數(shù)字電路或單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，電路復(fù)雜、成本高。模擬非線性校正器較為 簡單、響應(yīng)速度快、成本低，但目前的模擬非線性校正器調(diào)整不夠方便、通用性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供用模擬電路實(shí)現(xiàn)的非線性函數(shù)發(fā)生器與輸入輸出比例均可 調(diào)的函數(shù)變換器、三種形式的非線性校正器與帶零位調(diào)整的通用非線性校正器及高輸入阻 抗的高阻型非線性校正器與高阻型通用非線性校正器，解決在非線性補(bǔ)償時(shí)補(bǔ)償幅度的調(diào) 整與補(bǔ)償范圍(量程)調(diào)整的相互耦合影響造成的補(bǔ)償參數(shù)調(diào)整的困難問題。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。非線性函數(shù)發(fā)生器的輸出電壓與輸入電壓呈非線性的函數(shù)關(guān)系，非線性函數(shù)發(fā)生 器是函數(shù)變換器的重要組成部分，而函數(shù)變換器是非線性校正器的重要組成部分，非線性 校正器是通用非線性校正器的主要組成部分，高阻型非線性校正器主要由非線性校正器構(gòu) 成，高阻型通用非線性校正器主要由通用非線性校正器構(gòu)成。一種非線性函數(shù)發(fā)生器，有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同可分 為單值非線性函數(shù)發(fā)生器與周期非線性函數(shù)發(fā)生器兩類，單值非線性函數(shù)發(fā)生器又有簡易 型與合成型、反相折線型與同相折線型四種形式，而周期非線性函數(shù)發(fā)生器也有反相三角 波合成型與同相三角波合成型、反相正弦波合成型與同相正弦波合成型四種形式簡易型單值非線性函數(shù)發(fā)生器由運(yùn)放、電位器、非線性元件與多個(gè)電阻組成，運(yùn)放 的同相輸入端接電位器的滑動(dòng)端，電位器的二個(gè)固定端一端通過電阻接非線性函數(shù)發(fā)生器 的輸入端、另一端通過電阻接地，運(yùn)放的反相輸入端通過非線性元件與電阻的串聯(lián)電路接 非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端、同時(shí)通過電阻接運(yùn)放的輸出端，運(yùn)放的輸出端接為非線性函 數(shù)發(fā)生器的輸出端。
合成型單值非線性函數(shù)發(fā)生器由運(yùn)放、電位器與多個(gè)非線性元件、多個(gè)電阻組成， 將多個(gè)電阻與非線性元件并聯(lián)的電路串聯(lián)組成非線性組合電路，運(yùn)放的同相輸入端接電位 器的滑動(dòng)端，電位器的二個(gè)固定端一端通過電阻接非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端、另一端通 過電阻接地，運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端、同時(shí)通過非線性 組合電路接運(yùn)放的輸出端，運(yùn)放的輸出端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸出端。簡易型與合成型單值非線性函數(shù)發(fā)生器的傳輸特性為一三象限對稱或二四象限 對稱、與直角坐標(biāo)系橫軸形成封閉圖形(與橫軸除原點(diǎn)外兩側(cè)各有一個(gè)交點(diǎn))的光滑單值 非線性曲線。
反相折線型單值非線性函數(shù)發(fā)生器由多個(gè)反相飽和放大器與平衡加法器組成，反 相飽和放大器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，平衡加法器有與反相飽和放大器個(gè)數(shù)相等的信 號(hào)輸入端、一個(gè)平衡輸入端與一個(gè)輸出端，所有反相飽和放大器的輸入端同時(shí)接非線性函 數(shù)發(fā)生器的輸入端，同時(shí)所有反相飽和放大器的輸出端分別與平衡加法器的相應(yīng)信號(hào)輸入 端連接，平衡加法器的平衡輸入端接非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端，平衡加法器的輸出端接 為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸出端；所述的平衡加法器由運(yùn)放與多個(gè)電阻組成，運(yùn)放的同相輸 入端通過電阻接地，運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接平衡加法器的平衡輸入端、通過多個(gè)電 阻分別接平衡加法器的多個(gè)信號(hào)輸入端、并通過電阻接運(yùn)放的輸出端，運(yùn)放的輸出端接為 平衡加法器的輸出端。同相折線型單值非線性函數(shù)發(fā)生器由多個(gè)同相飽和放大器與平衡減法器組成，同 相飽和放大器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，平衡減法器有與同相飽和放大器個(gè)數(shù)相等的信 號(hào)輸入端、一個(gè)平衡輸入端與一個(gè)輸出端，所有同相飽和放大器的輸入端相連接并接為非 線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端，或者所有同相飽和放大器依次鏈接，即前一個(gè)同相飽和放大器 的輸出端與后一個(gè)同相飽和放大器的輸入端相連，首個(gè)同相飽和放大器的輸入端接為非線 性函數(shù)發(fā)生器的輸入端，同時(shí)所有同相飽和放大器的輸出端分別與平衡減法器的相應(yīng)信號(hào) 輸入端連接，平衡減法器的平衡輸入端接非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端，平衡減法器的輸出 端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸出端；所述的平衡減法器由運(yùn)放與多個(gè)電阻組成，運(yùn)放的同 相輸入端通過電阻接平衡減法器的平衡輸入端、并通過電阻接地，運(yùn)放的反相輸入端通過 多個(gè)電阻分別接平衡減法器的多個(gè)信號(hào)輸入端、并通過電阻接運(yùn)放的輸出端，運(yùn)放的輸出 端接為平衡減法器的輸出端。所述的反相飽和放大器由運(yùn)放與電阻組成，運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接地，運(yùn) 放的反相輸入端通過電阻接反相飽和放大器的輸入端、同時(shí)通過電阻接運(yùn)放的輸出端，運(yùn) 放的輸出端接為反相飽和放大器的輸出端。所述的同相飽和放大器由運(yùn)放與電阻組成，運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接同相飽 和放大器的輸入端、同時(shí)通過電阻接地，運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接地、同時(shí)通過電阻接 運(yùn)放的輸出端，運(yùn)放的輸出端接為同相飽和放大器的輸出端。反相飽和放大器與同相飽和放大器的工作范圍包括運(yùn)放的線性放大區(qū)與非線性 飽和區(qū)。反相折線型與同相折線型單值非線性函數(shù)發(fā)生器的傳輸特性為一三象限對稱或 二四象限對稱、并與直角坐標(biāo)系橫軸形成封閉圖形(與橫軸除原點(diǎn)外兩側(cè)各有一個(gè)交點(diǎn)) 的折線單值非線性曲線。
反相三角波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器由多個(gè)反相三角波生成單元與合成加法電路組成，反相三角波生成單元有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，合成加法電路有與反相三 角波生成單元個(gè)數(shù)相等的輸入端與一個(gè)輸出端，所有反相三角波生成單元依次鏈接，即前 一個(gè)反相三角波生成單元的輸出端與后一個(gè)反相三角波生成單元的輸入端相連，首個(gè)反相 三角波生成單元的輸入端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端，同時(shí)所有反相三角波生成單元 的輸出端分別與合成加法電路的相應(yīng)輸入端連接，合成加法電路的輸出端接為非線性函數(shù) 發(fā)生器的輸出端；所述的反相三角波生成單元由反相飽和放大器與線性加法器組成，反相 飽和放大器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，線性加法器有二個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，反相飽 和放大器的輸入端與線性加法器的第一輸入端連接并接為反相三角波生成單元的輸入端， 反相飽和放大器的輸出端與線性加法器的第二輸入端連接，線性加法器的輸出端接為反相 三角波生成單元的輸出端。同相三角波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器由多個(gè)同相三角波生成單元與合成加 法電路組成，同相三角波生成單元有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，合成加法電路有與同相三 角波生成單元個(gè)數(shù)相等的輸入端與一個(gè)輸出端，所有同相三角波生成單元依次鏈接，即前 一個(gè)同相三角波生成單元的輸出端與后一個(gè)同相三角波生成單元的輸入端相連，首個(gè)同相 三角波生成單元的輸入端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端，同時(shí)所有同相三角波生成單元 的輸出端分別與合成加法電路的相應(yīng)輸入端連接，合成加法電路的輸出端接為非線性函數(shù) 發(fā)生器的輸出端；所述的同相三角波生成單元由同相飽和放大器與線性減法器組成，同相 飽和放大器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，線性減法器有一個(gè)同相輸入端與一個(gè)反相輸入端 及一個(gè)輸出端，同相飽和放大器的輸入端與線性減法器的反相輸入端連接并接為同相三角 波生成單元的輸入端，同相飽和放大器的輸出端與線性減法器的同相輸入端連接，線性減 法器的輸出端接為同相三角波生成單元的輸出端。所述的線性加法器由運(yùn)放與電阻組成，運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接地，運(yùn)放的 反相輸入端分別通過電阻接線性加法器的二個(gè)輸入端、同時(shí)通過電阻接運(yùn)放的輸出端，運(yùn) 放的輸出端接為線性加法器的輸出端。所述的線性減法器由運(yùn)放與電阻組成，運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接線性減法器 的同相輸入端、同時(shí)通過電阻接地，運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接線性減法器的反相輸入 端、同時(shí)通過電阻接運(yùn)放的輸出端，運(yùn)放的輸出端接為線性減法器的輸出端。所述的合成加法電路由運(yùn)放、電阻組成，運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接地，運(yùn)放的 反相輸入端通過多個(gè)電阻分別接合成加法電路的輸入端、同時(shí)通過電阻接運(yùn)放的輸出端， 運(yùn)放的輸出端接為合成加法電路的輸出端。反相三角波合成型與同相三角波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器的傳輸特性為 一三象限對稱或二四象限對稱、并與直角坐標(biāo)系橫軸形成封閉圖形的折線周期非線性曲 線；也可以通過合成加法電路多個(gè)輸入電阻阻值的不同調(diào)配，形成各種不同的傳輸特性曲 線。反相正弦波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器由多個(gè)反相正弦波生成單元與合成加 法電路組成，反相正弦波生成單元有一個(gè)輸入端、一個(gè)三角波輸出端與一個(gè)正弦波輸出端， 合成加法電路有與反相正弦波生成單元個(gè)數(shù)相等的輸入端與一個(gè)輸出端，所有反相正弦波 生成單元經(jīng)其輸入端與三角波輸出端依次鏈接，即前一個(gè)反相正弦波生成單元的三角波輸出端與后一個(gè)反相正弦波生成單元的輸入端相連，首個(gè)反相正弦波生成單元的輸入端接 為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端，同時(shí)所有反相正弦波生成單元的正弦波輸出端分別與合成 加法電路的相應(yīng)輸入端連接，合成加法電路的輸出端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸出端；所 述的反相正弦波生成單元由反相飽和放大器與線性加法器及三角正弦波形轉(zhuǎn)換器組成，反 相飽和放大器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，線性加法器有二個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，三角 正弦波形轉(zhuǎn)換器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，反相飽和放大器的輸入端與線性加法器的第 一輸入端連接并接為反相正弦波生成單元的輸入端，反相飽和放大器的輸出端與線性加法 器的第二輸入端連接，線性加法器的輸出端與三角正弦波形轉(zhuǎn)換器的輸入端連接并接為反 相正弦 波生成單元的三角波輸出端，三角正弦波形轉(zhuǎn)換器的輸出端接為反相正弦波生成單 元的正弦波輸出端。同相正弦波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器由多個(gè)同相正弦波生成單元與合成加 法電路組成，同相正弦波生成單元有一個(gè)輸入端、一個(gè)三角波輸出端與一個(gè)正弦波輸出端， 合成加法電路有與同相正弦波生成單元個(gè)數(shù)相等的輸入端與一個(gè)輸出端，所有同相正弦波 生成單元經(jīng)其輸入端與三角波輸出端依次鏈接，即前一個(gè)同相正弦波生成單元的三角波 輸出端與后一個(gè)同相正弦波生成單元的輸入端相連，首個(gè)同相正弦波生成單元的輸入端接 為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端，同時(shí)所有同相正弦波生成單元的正弦波輸出端分別與合成 加法電路的相應(yīng)輸入端連接，合成加法電路的輸出端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸出端；所 述的同相正弦波生成單元由同相飽和放大器與線性減法器及三角正弦波形轉(zhuǎn)換器組成，同 相飽和放大器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，線性減法器有一個(gè)同相輸入端與一個(gè)反相輸入 端及一個(gè)輸出端，三角正弦波形轉(zhuǎn)換器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，同相飽和放大器的輸 入端與線性減法器的反相輸入端連接并接為同相正弦波生成單元的輸入端，同相飽和放大 器的輸出端與線性減法器的同相輸入端連接，線性減法器的輸出端與三角正弦波形轉(zhuǎn)換器 的輸入端連接并接為同相正弦波生成單元的三角波輸出端，三角正弦波形轉(zhuǎn)換器的輸出端 接為同相正弦波生成單元的正弦波輸出端。所述的三角正弦波形轉(zhuǎn)換器有兩種形式第一種形式的三角正弦波形轉(zhuǎn)換器由運(yùn)算放大器、飽和元件與多個(gè)電阻組成，運(yùn) 放的同相輸入端通過電阻接三角正弦波形轉(zhuǎn)換器的輸入端、通過飽和元件接地，運(yùn)放的反 相輸入端通過電阻接三角正弦波形轉(zhuǎn)換器的輸入端、通過電阻接地、通過電阻接運(yùn)放的輸 出端，運(yùn)放的輸出端接為三角正弦波形轉(zhuǎn)換器的輸出端。第二種形式的三角正弦波形轉(zhuǎn)換器由電壓跟隨器、飽和元件與多個(gè)電阻組成，電 壓跟隨器的輸入端通過電阻接三角正弦波形轉(zhuǎn)換器的輸入端、同時(shí)通過電阻與飽和元件的 并聯(lián)電路接地，電壓跟隨器的輸出端接為三角正弦波形轉(zhuǎn)換器的輸出端。反相正弦波合成型與同相正弦波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器的傳輸特性為 一三象限對稱或二四象限對稱、并與直角坐標(biāo)系橫軸形成封閉圖形的光滑周期非線性曲 線；也可以通過合成加法電路多個(gè)輸入電阻阻值的不同調(diào)配，形成各種不同的傳輸特性曲 線。所述的非線性元件與飽和元件為二端器件，非線性元件上的電壓與流過元件的電 流呈非線性關(guān)系的元件，非線性元件與飽和元件通常采用壓敏電阻、反向并聯(lián)或串聯(lián)的二 極管或穩(wěn)壓管等。非線性元件與飽和元件也可以根據(jù)需要采用其它形式的二端非線性器件。一種含有非線性函數(shù)發(fā)生器的函數(shù)變換器，有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，函數(shù)變 換器主要由輸入增益控制器、非線性函數(shù)發(fā)生器、輸出增益控制器組成，輸入增益控制器和 輸出增益控制器采用增益可調(diào)放大器，增益可調(diào)放大器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，輸入 增益控制器的輸入端接為函數(shù)變換器的輸入端，輸入增益控制器的輸出端接非線性函數(shù)發(fā) 生器的輸入端，非線性函數(shù)發(fā)生器的輸出端接輸出增益控制器的輸入端，輸出增益控制器 的輸出端接為函數(shù)變換器的輸出端。函數(shù)變換器具有放大倍數(shù)可調(diào)的輸入輸出增益控制器，通過調(diào)節(jié)輸入控制器的增 益改變函數(shù)變換器的輸入信號(hào)相應(yīng)的范圍(量程)，通過調(diào)節(jié)輸出控制器的增益則改變函 數(shù)變換器的輸出信號(hào)的幅度。 所述的增益可調(diào)放大器可以采用雙極性增益可調(diào)放大器，根據(jù)結(jié)構(gòu)或功能的差異 雙極性增益可調(diào)放大器有電壓型雙極性增益可調(diào)放大器、簡約型雙極性增益可調(diào)放大器、 電流型雙極性增益可調(diào)放大器、乘法型雙極性增益可調(diào)放大器、統(tǒng)調(diào)型雙極性增益可調(diào)放 大器、分調(diào)型雙極性增益可調(diào)放大器六種形式電壓型雙極性增益可調(diào)放大器由運(yùn)放、電位器與多個(gè)電阻組成，運(yùn)放的同相輸入 端通過電阻接電位器的滑動(dòng)端，電位器的二個(gè)固定端一端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸 入端、另一端接地，運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接運(yùn)放的輸出端、通過電阻或電阻的并聯(lián)電 路接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端、并通過電阻接地，運(yùn)放的輸出端接為雙極性增益可 調(diào)放大器的輸出端。簡約型雙極性增益可調(diào)放大器由運(yùn)放、電位器與多個(gè)電阻組成，運(yùn)放的同相輸入 端接電位器的滑動(dòng)端，電位器的二個(gè)固定端一端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端、另 一端接地，運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端、通過電阻接地、 并通過電阻接運(yùn)放的輸出端，運(yùn)放的輸出端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸出端。電流型雙極性增益可調(diào)放大器由運(yùn)放、電位器與多個(gè)電阻組成，運(yùn)放的同相輸入 端通過電阻接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端、通過電阻接地，運(yùn)放的反相輸入端接電位 器的滑動(dòng)端、通過電阻接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端、并通過電阻接運(yùn)放的輸出端，電 位器的二個(gè)固定端一端通過電阻接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端、另一端通過電阻接 地，運(yùn)放的輸出端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸出端。乘法型雙極性增益可調(diào)放大器，由模擬乘法器、電位器與多個(gè)電阻組成，模擬乘法 器有二個(gè)輸入端、一個(gè)輸出端，模擬乘法器的第一輸入端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸 入端，模擬乘法器的第二輸入端接電位器的滑動(dòng)端，電位器的二個(gè)固定端分別通過電阻接 正電源、負(fù)電源或正負(fù)電壓基準(zhǔn)，模擬乘法器的輸出端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸出端。統(tǒng)調(diào)型雙極性增益可調(diào)放大器由兩個(gè)運(yùn)放、電位器與多個(gè)電阻組成，第一運(yùn)放的 同相輸入端通過電阻接地，第一運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接雙極性增益可調(diào)放大器的輸 入端、通過電阻接電位器的一個(gè)固定端，電位器的滑動(dòng)端接第一運(yùn)放的輸出端，第二運(yùn)放的 同相輸入端通過電阻接地，第二運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接電位器的另一個(gè)固定端、通 過電阻接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端、通過電阻接第二運(yùn)放的輸出端，第二運(yùn)放的輸 出端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸出端。
分調(diào)型雙極性增益可調(diào)放大器由兩個(gè)運(yùn)放、兩個(gè)二極管、兩個(gè)電位器與多個(gè)電阻 組成，第一運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接地，第一運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接雙極性增 益可調(diào)放大器的輸入端、通過兩個(gè)電阻分別接兩個(gè)電位器的一個(gè)固定端，兩個(gè)電位器的滑 動(dòng)端通過兩個(gè)二極管接第一運(yùn)放的輸出端，兩個(gè)二極管相連的一側(cè)極性相反，第二運(yùn)放的 同相輸入端通過電阻接地，第二運(yùn)放的反相輸入端通過兩個(gè)電阻分別接兩個(gè)電位器的另一 個(gè)固定端、通過電阻接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端、并通過電阻接第二運(yùn)放的輸出端， 第二運(yùn)放的輸出端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸出端。雙極性增益可調(diào)放大器的放大倍數(shù)在正負(fù)雙極性范圍內(nèi)可調(diào)，調(diào)節(jié)使用靈活方 便；分調(diào)型雙極性增益可調(diào)放大器具有對正負(fù)信號(hào)不同的增益可調(diào)功能，其適用性更強(qiáng)。一種含有函數(shù)變換器的非線性校正器，有一個(gè)輸入端、一個(gè)輸出端；根據(jù)結(jié)構(gòu)的差 異有直饋式非線性校正器、反饋式非線性校正器、組合式非線性校正器三種形式
直饋式非線性校正器由函數(shù)變換器、輸出合成器組成，輸出合成器有二個(gè)輸入端、 一個(gè)輸出端，輸出合成器的第一輸入端與函數(shù)變換器的輸入端連接并接為非線性校正器的 輸入端，輸出合成器的第二輸入端接函數(shù)變換器的輸出端，輸出合成器的輸出端接為非線 性校正器的輸出端。反饋式非線性校正器由函數(shù)變換器、輸出合成器組成，輸出合成器有二個(gè)輸入端、 一個(gè)輸出端，輸出合成器的第一輸入端接為非線性校正器的輸入端，輸出合成器的第二輸 入端接函數(shù)變換器的輸出端，輸出合成器的輸出端與函數(shù)變換器的輸入端連接并接為非線 性校正器的輸出端。組合式非線性校正器由加權(quán)組合器、函數(shù)變換器、輸出合成器組成，加權(quán)組合器有 二個(gè)輸入端、一個(gè)輸出端，輸出合成器有二個(gè)輸入端、一個(gè)輸出端，輸出合成器的第一輸入 端與加權(quán)組合器的第一輸入端連接并接為非線性校正器的輸入端，函數(shù)變換器的輸入端接 加權(quán)組合器的輸出端，函數(shù)變換器的輸出端接輸出合成器的第二輸入端，輸出合成器的輸 出端與加權(quán)組合器的第二輸入端連接并接為非線性校正器的輸出端。所述的輸出合成器有兩種固定型、兩種統(tǒng)調(diào)型、兩種分調(diào)型，共六種形式第一種形式的固定型輸出合成器由運(yùn)放與多個(gè)電阻組成，運(yùn)放與多個(gè)電阻接成有 二個(gè)輸入端、一個(gè)輸出端的減法器。第二種形式的固定型輸出合成器由運(yùn)放與多個(gè)電阻組成，運(yùn)放與多個(gè)電阻接成有 二個(gè)輸入端、一個(gè)輸出端的加法器。第一種形式的統(tǒng)調(diào)型輸出合成器由兩個(gè)運(yùn)放、電位器與多個(gè)電阻組成，第一運(yùn)放 的同相輸入端通過電阻接地，第一運(yùn)放的反相輸入端通過兩個(gè)電阻分別接輸出合成器的二 個(gè)輸入端、并通過電阻接電位器的一個(gè)固定端，電位器的滑動(dòng)端接第一運(yùn)放的輸出端，第二 運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接地，第二運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接電位器的另一個(gè)固定 端、并通過電阻接第二運(yùn)放的輸出端，第二運(yùn)放的輸出端接為輸出合成器的輸出端。第二種形式的統(tǒng)調(diào)型輸出合成器由兩個(gè)運(yùn)放、電位器與多個(gè)電阻組成，第一運(yùn)放 的同相輸入端通過電阻接地，第一運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接輸出合成器的第一輸入 端、并通過電阻接電位器的一個(gè)固定端，電位器的滑動(dòng)端接第一運(yùn)放的輸出端，第二運(yùn)放的 同相輸入端通過電阻接地，第二運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接電位器的另一個(gè)固定端、通 過電阻接輸出合成器的第二輸入端、并通過電阻接第二運(yùn)放的輸出端，第二運(yùn)放的輸出端接為輸出合成器的輸出端。第一種形式的分調(diào)型輸出合成器由兩個(gè)運(yùn)放、兩個(gè)二極管、兩個(gè)電位器與多個(gè)電 阻組成，第一運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接地，第一運(yùn)放的反相輸入端通過兩個(gè)電阻分別 接輸出合成器的二個(gè)輸入端、并通過兩個(gè)電阻分別接兩個(gè)電位器的一個(gè)固定端，兩個(gè)電位 器的滑動(dòng)端通過兩個(gè)二極管接第一運(yùn)放的輸出端，兩個(gè)二極管相連的一側(cè)極性相反，第二 運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接地，第二運(yùn)放的反相輸入端通過兩個(gè)電阻分別接兩個(gè)電位器 的另一個(gè)固定端、并通過電阻接第二運(yùn)放的輸出端，第二運(yùn)放的輸出端接為輸出合成器的 輸出端。第二種形式的分調(diào)型輸出合成器由兩個(gè)運(yùn)放、兩個(gè)二極管、兩個(gè)電位器與多個(gè)電阻組成，第一運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接地，第一運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接輸出合 成器的第一輸入端、并通過兩個(gè)電阻分別接兩個(gè)電位器的一個(gè)固定端，兩個(gè)電位器的滑動(dòng) 端通過兩個(gè)二極管接第一運(yùn)放的輸出端，兩個(gè)二極管相連的一側(cè)極性相反，第二運(yùn)放的同 相輸入端通過電阻接地，第二運(yùn)放的反相輸入端通過兩個(gè)電阻分別接兩個(gè)電位器的另一個(gè) 固定端、通過電阻接輸出合成器的第二輸入端、并通過電阻接第二運(yùn)放的輸出端，第二運(yùn)放 的輸出端接為輸出合成器的輸出端。所述的加權(quán)組合器由電位器與電壓跟隨器組成，電壓跟隨器由運(yùn)放通過將其反相 輸入端與輸出端短接得到，電位器的二個(gè)固定端分別作為加權(quán)組合器的二個(gè)輸入端，電位 器的滑動(dòng)端接電壓跟隨器的輸入端，電壓跟隨器的輸出端接為加權(quán)組合器的輸出端。非線性校正器對輸入信號(hào)進(jìn)行非線性補(bǔ)償，使相對于被測物理量呈非線性關(guān)系的 輸出信號(hào)調(diào)整為相對于測物理量呈線性關(guān)系，且其非線性校正量可調(diào)。一種含有非線性校正器的高阻型非線性校正器，有一個(gè)輸入端、一個(gè)輸出端；高阻 型非線性校正器由電壓跟隨器與非線性校正器組成，電壓跟隨器的輸入端即為高阻型非線 性校正器的輸入端，電壓跟隨器的輸出端接非線性校正器的輸入端，非線性校正器的輸出 端即為高阻型非線性校正器輸出端。一種含有非線性校正器的通用非線性校正器，有一個(gè)輸入端、一個(gè)輸出端；通用非 線性校正器由零位調(diào)整電路與非線性校正器組成，零位調(diào)整電路有一個(gè)輸入端、一個(gè)輸出 端，零位調(diào)整電路的輸入端即為通用非線性校正器的輸入端，零位調(diào)整電路的輸出端接非 線性校正器的輸入端，非線性校正器的輸出端即為通用非線性校正器輸出端。所述的零位調(diào)整電路由運(yùn)放、電位器與多個(gè)電阻組成，運(yùn)放的同相輸入端通過電 阻接地，運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接零位調(diào)整電路的輸入端、通過電阻接電位器的滑動(dòng) 端、通過電阻接運(yùn)放的輸出端，電位器的二個(gè)固定端分別接正電源、負(fù)電源或正負(fù)電壓基 準(zhǔn)，運(yùn)放的輸出端接為零位調(diào)整電路的輸出端。通用非線性校正器具有零位調(diào)整功能，并對經(jīng)過零位調(diào)整后的非線性信號(hào)再進(jìn)行 非線性校正，同時(shí)實(shí)現(xiàn)零位與非線性的雙校正功能。一種含有通用非線性校正器的高阻型通用非線性校正器，有一個(gè)輸入端、一個(gè)輸 出端；高阻型通用非線性校正器由電壓跟隨器與通用非線性校正器組成，電壓跟隨器的輸 入端即為高阻型通用非線性校正器的輸入端，電壓跟隨器的輸出端接通用非線性校正器的 輸入端，通用非線性校正器的輸出端即為高阻型通用非線性校正器輸出端。高阻型非線性校正器與高阻型通用非線性校正器具有極高的輸入阻抗，增強(qiáng)了非線性校正器與通用非線性校正器的使用場合。本發(fā)明非線性函數(shù)發(fā)生器與函數(shù)變換器及通用非線性校正器，采用半導(dǎo)體器件、 非線性元件、飽和元件與電阻等組成，具有結(jié)構(gòu)簡單、特性調(diào)整方便，使用靈活、成本低廉等 特點(diǎn)，在乘除法及對數(shù)與反對數(shù)等運(yùn)算、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、混沌系統(tǒng)研究及自動(dòng)控制與測量等 領(lǐng)域有較高的實(shí)用價(jià)值。



圖1非線性校正系統(tǒng)框圖。圖2簡易型單值非線性函數(shù)發(fā)生器的電路原理圖。圖3簡易型單值非線性函數(shù)發(fā)生器的傳輸特性曲線。圖4a、4b、4c η分別為1、3、5的合成型單值非線性函數(shù)發(fā)生器的電路原理圖。圖5合成型單值非線性函數(shù)發(fā)生器的傳輸特性曲線。圖6反相折線型單值非線性函數(shù)發(fā)生器的電路原理圖。圖7a、7b并聯(lián)與級(jí)聯(lián)方式的同相折線型單值非線性函數(shù)發(fā)生器的電路原理圖。圖8a、8b —個(gè)、三個(gè)非線性生成單元組成的反相折線型單值非線性函數(shù)發(fā)生器的 飽和特性曲線與傳輸特性曲線。圖9a、9b —個(gè)、三個(gè)非線性生成單元組成的同相折線型單值非線性函數(shù)發(fā)生器的 飽和特性曲線與傳輸特性曲線。圖10a、10b反相、同相三角波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器的電路原理圖。圖IlaUlb三角波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器輸入至首個(gè)飽和放大器及其三 角波生成單元的傳輸特性曲線。圖12a、12b三角波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器輸入至第二個(gè)飽和放大器及其 三角波生成單元的傳輸特性曲線。圖13a、13b三角波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器輸入至第三個(gè)飽和放大器及其 三角波生成單元的傳輸特性曲線。圖14a、14b三角波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器的合成加法電路采用不同加權(quán) 得到的傳輸特性曲線。圖15a、15b反相、同相正弦波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器的電路原理圖。圖16a、16b、16c正弦波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器輸入至首個(gè)、至第二個(gè)、至 第三個(gè)正弦波生成單元的傳輸特性曲線。圖17a、17b正弦波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器的合成加法電路采用不同加權(quán) 得到的傳輸特性曲線。圖18函數(shù)變換器的結(jié)構(gòu)框圖。圖19a、19b輸入增益控制器放大倍數(shù)單極性調(diào)節(jié)與雙極性調(diào)節(jié)時(shí)函數(shù)變換器的 傳輸特性的變化。圖20輸出增益控制器放大倍數(shù)雙極性調(diào)節(jié)時(shí)函數(shù)變換器的傳輸特性的變化。圖21a、21b、21c電壓型、簡約型、電流型增益可調(diào)放大器的電路原理圖。圖22a、22b、22c乘法型、統(tǒng)調(diào)型、分調(diào)型雙極性增益可調(diào)放大器原理圖。圖23直饋式非線性校正器的結(jié)構(gòu)框圖。
圖24反饋式非線性校正器的結(jié)構(gòu)框圖。圖25組合式非線性校正器的結(jié)構(gòu)框圖。圖26a、26b兩種固定型輸出合成器的電路原理圖。圖26c、26d兩種統(tǒng)調(diào)型輸出合成器的電路原理圖。圖26e、26f兩種分調(diào)型輸出合成器的電路原理圖。圖27加權(quán)組合器的電路原理圖。圖28高阻型非線性校正器的電路框圖。圖29通用非線性校正器的電路框圖。圖30通用非線性校正器的非線性校正曲線、輸出曲線。圖31高阻型通用非線性校正器的電路框圖。圖32 —種高阻型通用非線性校正器的完整原理圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)將本發(fā)明的實(shí)例具體敘述于后。實(shí)施例1非線性函數(shù)發(fā)生器，有一個(gè)輸入端im與一個(gè)輸出端vn，根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同有簡易型 單值非線性函數(shù)發(fā)生器與合成型單值非線性函數(shù)發(fā)生器、反相折線型單值非線性函數(shù)發(fā)生 器與同相折線型單值非線性函數(shù)發(fā)生器、反相三角波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器與同相 三角波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器、反相正弦波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器與同相正 弦波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器八種形式簡易型單值非 線性函數(shù)發(fā)生器(如圖2所示)由運(yùn)算放大器All、電位器Rpll、非 線性元件附12、電阻RllO R113組成，運(yùn)放All的同相輸入端接電位器Rpll的滑動(dòng)端，電 位器Rpll的二個(gè)固定端一端通過電阻R113接非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端im、另一端通過 電阻RllO接地，運(yùn)放All的反相輸入端通過非線性元件附12與電阻R112的串聯(lián)電路接非 線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端im、同時(shí)通過電阻Rlll接運(yùn)放All的輸出端，運(yùn)放All的輸出端 接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸出端vn;運(yùn)放All的電源采用正負(fù)雙電源。簡易型單值非線性函數(shù)發(fā)生器的運(yùn)放同相輸入端電壓與發(fā)生器輸入電壓成比例， 當(dāng)發(fā)生器輸入電壓增大時(shí)，非線性器件組成的電路得到一個(gè)與發(fā)生器輸入端至運(yùn)放同相輸 入端二端相同的電壓值，而非線性器件組成的電路產(chǎn)生的電流與電壓是一個(gè)非線性的關(guān) 系，該電流在反饋電阻上產(chǎn)生一個(gè)非線性的電壓降，調(diào)節(jié)電位器即可得到不同形態(tài)的非線 性傳輸特性。簡易型單值非線性函數(shù)發(fā)生器的傳輸特性曲線如圖3所示。η分別為1、3、5的合成型單值非線性函數(shù)發(fā)生器(如圖4a、圖4b、圖4c所示)由運(yùn) 算放大器All、電位器Rpll、非線性元件Nllll miln、電阻R110、Rllll Rllln、R112、 R113組成，電阻Rlllj與非線性元件Nlllj并聯(lián)，j = 1 n，將此η個(gè)并聯(lián)電路串聯(lián)組成非 線性組合電路，運(yùn)放All的同相輸入端接電位器Rpll的滑動(dòng)端，電位器Rpll的二個(gè)固定端 一端通過電阻R113接非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端im、另一端通過電阻RllO接地，運(yùn)放All 的反相輸入端通過電阻R112接非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端un、同時(shí)通過非線性組合電路 接運(yùn)放All的輸出端，運(yùn)放All的輸出端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸出端vn ；運(yùn)放All的電源采用正負(fù)雙電源。
合成型單值非線性函數(shù)發(fā)生器的運(yùn)放同相輸入端電壓與發(fā)生器輸入電壓成比例， 當(dāng)發(fā)生器輸入電壓增大時(shí)，輸入電阻得到一個(gè)與發(fā)生器輸入端至運(yùn)放同相輸入端二端相同 的電壓值，輸入電阻產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)電流流過非線性組合電路的各級(jí)由非線性器件與電阻并 聯(lián)的電路，而非線性組合電路由各級(jí)電路產(chǎn)生的電壓疊加得到的總電壓與電流是一個(gè)非線 性的關(guān)系，設(shè)置不同的與非線性器件并聯(lián)電阻的阻值，可以得到不同的非線性組合電路的 伏安特性，調(diào)節(jié)電位器即可得到不同形態(tài)的非線性傳輸特性。合成型單值非線性函數(shù)發(fā)生器的傳輸特性曲線如圖5所示。反相折線型單值非線性函數(shù)發(fā)生器(如圖6所示)由η個(gè)反相飽和放大器與平衡 加法器組成，反相飽和放大器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，平衡加法器有η個(gè)信號(hào)輸入端、 一個(gè)平衡輸入端與一個(gè)輸出端，η個(gè)反相飽和放大器的輸入端同時(shí)接非線性函數(shù)發(fā)生器的 輸入端im，同時(shí)η個(gè)反相飽和放大器的輸出端分別與平衡加法器的η個(gè)信號(hào)輸入端連接， 平衡加法器的平衡輸入端接非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端im，平衡加法器的輸出端接為非線 性函數(shù)發(fā)生器的輸出端vn。平衡加法器由運(yùn)算放大器A10、電阻RlOO及RlOl與R102j及 R103組成，其中j = 1 n，運(yùn)放AlO的同相輸入端通過電阻RlOO接地，運(yùn)放AlO的反相輸 入端通過電阻R103接平衡加法器的平衡輸入端、通過電阻R102j分別接平衡加法器的信號(hào) 輸入端、同時(shí)通過電阻RlOl接運(yùn)放AlO的輸出端，運(yùn)放AlO的輸出端接為平衡加法器的輸 出端；運(yùn)放AlO的電源采用正負(fù)雙電源。同相折線型單值非線性函數(shù)發(fā)生器(如圖7a、圖7b所示)由η個(gè)同相飽和放大 器與平衡減法器組成，同相飽和放大器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，平衡減法器有η個(gè)信 號(hào)輸入端、一個(gè)平衡輸入端與一個(gè)輸出端，并聯(lián)形式η個(gè)同相飽和放大器的輸入端相連接 并接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端un，級(jí)聯(lián)形式n個(gè)同相飽和放大器依次鏈接，即前一 個(gè)同相飽和放大器的輸出端與后一個(gè)同相飽和放大器的輸入端相連，首個(gè)同相飽和放大器 的輸入端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端im ；同時(shí)η個(gè)同相飽和放大器的輸出端分別與 平衡減法器的η個(gè)信號(hào)輸入端連接，平衡減法器的平衡輸入端接非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入 端un，平衡減法器的輸出端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸出端νη。平衡減法器由運(yùn)算放大器 Α10、電阻RlOO及RlOl與R102 j及R103組成，其中j = 1 n，運(yùn)放AlO的同相輸入端通過 電阻R103接平衡減法器的平衡輸入端、同時(shí)通過電阻RlOO接地，運(yùn)放AlO的反相輸入端通 過電阻R102j分別接平衡減法器的信號(hào)輸入端、同時(shí)通過電阻RlOl接運(yùn)放AlO的輸出端， 運(yùn)放AlO的輸出端接為平衡減法器的輸出端；運(yùn)放AlO的電源采用正負(fù)雙電源。反相飽和放大器由運(yùn)放Sll與電阻RllO R112組成，運(yùn)放Sll的同相輸入端通 過電阻RllO接地，運(yùn)放Sll的反相輸入端通過電阻R112接反相飽和放大器的輸入端、同時(shí) 通過電阻Rlll接運(yùn)放Sll的輸出端，運(yùn)放Sll的輸出端接為反相飽和放大器的輸出端；運(yùn) 放Sll的電源采用正負(fù)雙電源。同相飽和放大器由運(yùn)放Sll與電阻RllO Rl 13組成，運(yùn)放Sll的同相輸入端通 過電阻R113接同相飽和放大器的輸入端、通過電阻RllO接地，運(yùn)放Sll的反相輸入端通過 電阻R112接地、通過電阻Rlll接運(yùn)放Sll的輸出端，運(yùn)放Sll的輸出端接為同相飽和放大 器的輸出端；放大倍數(shù)大于1時(shí)電阻RllO可省略(斷路)；運(yùn)放Sll的電源采用正負(fù)雙電源。
反相折線型單值非線性函數(shù)發(fā)生器，當(dāng)函數(shù)發(fā)生器的輸入電壓值在一定范圍內(nèi)時(shí) 飽和放大器處于反相比例線性放大狀態(tài)，而當(dāng)輸入電壓的絕對值達(dá)到或超過轉(zhuǎn)折數(shù)值時(shí)飽 和放大器進(jìn)入飽和狀態(tài)，多個(gè)飽和放大器取不同轉(zhuǎn)折數(shù)值產(chǎn)生不同的飽和特性，合成單元 將多個(gè)不同的飽和特性輸出與函數(shù)發(fā)生器的輸入進(jìn)行加權(quán)疊加即可得到不同形態(tài)的非線 性傳輸特性。設(shè)單位飽和放大函數(shù)為 反相飽和放大器輸出電壓Uoj = Umaxsat (kjUi/Umax)比例系數(shù)kj為 總輸出電壓 比例系數(shù)Az與Aj為Az=令 A,= +一個(gè)非線性生成單元組成的反相折線型單值非線性函數(shù)發(fā)生器的飽和特性曲線 與傳輸特性曲線分別如圖8a所示，三個(gè)非線性生成單元組成的反相折線型單值非線性函 數(shù)發(fā)生器的飽和特性曲線與傳輸特性曲線分別如圖8b所示。同相折線型單值非線性函數(shù)發(fā)生器，當(dāng)函數(shù)發(fā)生器的輸入電壓值在一定范圍內(nèi)時(shí) 飽和放大器處于同相比例線性放大狀態(tài)，而當(dāng)輸入電壓的絕對值達(dá)到或超過轉(zhuǎn)折數(shù)值時(shí)飽 和放大器進(jìn)入飽和狀態(tài)，多個(gè)飽和放大器取不同轉(zhuǎn)折數(shù)值產(chǎn)生不同的飽和特性，合成單元 將多個(gè)不同的飽和特性輸出與函數(shù)發(fā)生器的輸入進(jìn)行加權(quán)疊加即可得到不同形態(tài)的非線 性傳輸特性。并聯(lián)連接方式時(shí)，同相飽和放大器輸出電壓Uoj = UmaxSat (kjUi/Umax)
R( R λR比例系數(shù)kj 為 + = U°J 1 + -^，R110j 省略時(shí)眾/ =1 +，
^uo./ +^113./ VJ及 112·/總輸出電壓K 二 AzUl + J] A1U飄SatikjUi / CZmax)比例系數(shù)Az與Aj為 級(jí)聯(lián)連接方式時(shí)，同相飽和放大器輸出電壓Uj = Umaxsat (KjUj1/Umax) U0 = Ui比例系數(shù)kj 為
省略時(shí) kj＝1+R111j/R112j
總輸出電壓 比例系數(shù)Az與Aj為 一個(gè)非線性生成單元組成的同相折線型單值非線性函數(shù)發(fā)生器的飽和特性曲線 與傳輸特性曲線分別如圖9a，三個(gè)非線性生成單元組成的同相折線型單值非線性函數(shù)發(fā)生 器的飽和特性曲線與傳輸特性曲線分別如圖9b所示。反相三角波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器(如圖IOa所示)，反相三角波合成型周 期非線性函數(shù)發(fā)生器由η個(gè)反相三角波生成單元與合成加法電路組成，反相三角波生成單 元有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，合成加法電路有η個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，η個(gè)反相三角波 生成單元依次鏈接，即前一個(gè)反相三角波生成單元的輸出端與后一個(gè)反相三角波生成單 元的輸入端相連，首個(gè)反相三角波生成單元的輸入端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端un， 同時(shí)η個(gè)反相三角波生成單元的輸出端分別與合成加法電路的η個(gè)輸入端連接，合成加法 電路的輸出端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸出端νη。反相三角波生成單元由反相飽和放大器 與線性加法器組成，反相飽和放大器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，線性加法器有二個(gè)輸入 端與一個(gè)輸出端，反相飽和放大器的輸入端與線性加法器的第一輸入端連接并接為反相三 角波生成單元的輸入端，反相飽和放大器的輸出端與線性加法器的第二輸入端連接，線性 加法器的輸出端接為反相三角波生成單元的輸出端。同相三角波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器(如圖IOb所示)，同相三角波合成型周 期非線性函數(shù)發(fā)生器由η個(gè)同相三角波生成單元與合成加法電路組成，同相三角波生成單 元有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，合成加法電路有η個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，η個(gè)同相三角波 生成單元依次鏈接，即前一個(gè)同相三角波生成單元的輸出端與后一個(gè)同相三角波生成單 元的輸入端相連，首個(gè)同相三角波生成單元的輸入端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端un， 同時(shí)η個(gè)同相三角波生成單元的輸出端分別與合成加法電路的η個(gè)輸入端連接，合成加法 電路的輸出端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸出端νη。同相三角波生成單元由同相飽和放大器 與線性減法器組成，同相飽和放大器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，線性減法器有一個(gè)同相 輸入端與一個(gè)反相輸入端及一個(gè)輸出端，同相飽和放大器的輸入端與線性減法器的反相輸 入端連接并接為同相三角波生成單元的輸入端，同相飽和放大器的輸出端與線性減法器的 同相輸入端連接，線性減法器的輸出端接為同相三角波生成單元的輸出端。線性加法器由運(yùn)放Α12與電阻R120 R123組成，運(yùn)放Α12的同相輸入端通過電 阻R120接地，運(yùn)放Α12的反相輸入端分別通過電阻R122與R123接線性加法器的二個(gè)輸入 端、同時(shí)通過電阻R121接運(yùn)放Α12的輸出端，運(yùn)放Α12的輸出端接為線性加法器的輸出端；運(yùn)放A12的電源采用正負(fù)雙電源。 線性減法器由運(yùn)放A12與電阻R120 R123組成，運(yùn)放A12的同相輸入端通過電 阻R123接線性減法器的同相輸入端、同時(shí)通過電阻R120接地，運(yùn)放A12的反相輸入端通過 電阻R122接線性減法器的反相輸入端、同時(shí)通過電阻R121接運(yùn)放A12的輸出端，運(yùn)放A12 的輸出端接為線性減法器的輸出端；運(yùn)放A12的電源采用正負(fù)雙電源。合成加法電路由運(yùn)算放大器A10、電阻RlOO與R101、R102j組成，其中j = 1 n， 運(yùn)放AlO的同相輸入端通過電阻RlOO接地，運(yùn)放AlO的反相輸入端通過電阻R102j分別接 合成加法電路的輸入端、同時(shí)通過電阻RlOl接運(yùn)放AlO的輸出端，運(yùn)放AlO的輸出端接為 合成加法電路的輸出端；運(yùn)放AlO的電源采用正負(fù)雙電源。三角波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器，三角波生成單元在電源電壓范圍內(nèi)輸出電 壓相對輸入電壓是一個(gè)具有比例飽和特性的折線，將該折線與輸入電壓進(jìn)行加減運(yùn)算得到 一個(gè)相對于輸入電壓的三角波，再將三角波電壓輸入到下一級(jí)的三角波生成單元中得到相
對輸入電壓為三倍頻率的三角波，由此可以得到相對第一級(jí)三角波3、9、27.......倍頻的
三角波，通過合成加法電路將不同頻率的三角波加權(quán)合成為所需的折線非線性周期波形。三角波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器輸入至首個(gè)飽和放大器及其三角波生成單 元的傳輸特性曲線如圖11a、圖lib所示，三角波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器輸入至第二 個(gè)飽和放大器及其三角波生成單元的傳輸特性曲線如圖12a、圖12b所示，三角波合成型周 期非線性函數(shù)發(fā)生器輸入至第三個(gè)飽和放大器及其三角波生成單元的傳輸特性曲線如圖 13a、圖13b所示，三角波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器的合成加法電路采用不同加權(quán)得到 的傳輸特性曲線如圖14a、圖14b所示。反相正弦波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器(如圖15a所示)，反相正弦波合成型周 期非線性函數(shù)發(fā)生器由η個(gè)反相正弦波生成單元與合成加法電路組成，反相正弦波生成單 元有一個(gè)輸入端、一個(gè)三角波輸出端與一個(gè)正弦波輸出端，合成加法電路有η個(gè)輸入端與 一個(gè)輸出端，η個(gè)反相正弦波生成單元經(jīng)其輸入端與三角波輸出端依次鏈接，即前一個(gè)反 相正弦波生成單元的三角波輸出端與后一個(gè)反相正弦波生成單元的輸入端相連，首個(gè)反相 正弦波生成單元的輸入端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端皿，同時(shí)η個(gè)反相正弦波生成單 元的正弦波輸出端分別與合成加法電路的η個(gè)輸入端連接，合成加法電路的輸出端接為非 線性函數(shù)發(fā)生器的輸出端νη。反相正弦波生成單元由反相飽和放大器與線性加法器及三角 正弦波形轉(zhuǎn)換器組成，反相飽和放大器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，線性加法器有二個(gè)輸 入端與一個(gè)輸出端，三角正弦波形轉(zhuǎn)換器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，反相飽和放大器的 輸入端與線性加法器的第一輸入端連接并接為反相正弦波生成單元的輸入端，反相飽和放 大器的輸出端與線性加法器的第二輸入端連接，線性加法器的輸出端與三角正弦波形轉(zhuǎn)換 器的輸入端連接并接為反相正弦波生成單元的三角波輸出端，三角正弦波形轉(zhuǎn)換器的輸出 端接為反相正弦波生成單元的正弦波輸出端。同相正弦波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器(如圖15b所示)，同相正弦波合成型周 期非線性函數(shù)發(fā)生器由η個(gè)同相正弦波生成單元與合成加法電路組成，同相正弦波生成單 元有一個(gè)輸入端、一個(gè)三角波輸出端與一個(gè)正弦波輸出端，合成加法電路有η個(gè)輸入端與 一個(gè)輸出端，η個(gè)同相正弦波生成單元經(jīng)其輸入端與三角波輸出端依次鏈接，即前一個(gè)同 相正弦波生成單元的三角波輸出端與后一個(gè)同相正弦波生成單元的輸入端相連，首個(gè)同相正弦波生成單元的輸入端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端皿，同時(shí)η個(gè)同相正弦波生成單 元的正弦波輸出端分別與合成加法電路的η個(gè)輸入端連接，合成加法電路的輸出端接為非 線性函數(shù)發(fā)生器的輸出端νη。同相正弦波生成單元由同相飽和放大器與線性減法器及三角 正弦波形轉(zhuǎn)換器組成，同相飽和放大器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，線性減法器有一個(gè)同 相輸入端與一個(gè)反相輸入端及一個(gè)輸出端，三角正弦波形轉(zhuǎn)換器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出 端，同相飽和放大器的輸入端與線性減法器的反相輸入端連接并接為同相正弦波生成單元 的輸入端，同相飽和放大器的輸出端與線性減法器的同相輸入端連接，線性減法器的輸出 端與三角正弦波形轉(zhuǎn)換器的輸入端連接并接為同相正弦波生成單元的三角波輸出端，三角 正弦波形轉(zhuǎn)換器的輸出端接為同相正弦波生成單元的正弦波輸出端。三角正弦波形轉(zhuǎn)換器有兩種形式
第一種形式的三角正弦波形轉(zhuǎn)換器由運(yùn)算放大器Α13、飽和元件Ζ13、電阻R131 R134組成，運(yùn)放Α13的同相輸入端通過電阻R134接三角正弦波形轉(zhuǎn)換器的輸入端、通過飽 和元件Ζ13接地，運(yùn)放Α13的反相輸入端通過電阻R132接三角正弦波形轉(zhuǎn)換器的輸入端、 通過電阻R133接地、通過電阻R131接運(yùn)放的輸出端，運(yùn)放Α13的輸出端接為三角正弦波形 轉(zhuǎn)換器的輸出端。第二種形式的三角正弦波形轉(zhuǎn)換器由電壓跟隨器G13、飽和元件Ζ13、電阻R130與 R131組成，電壓跟隨器G13的輸入端通過電阻R131接三角正弦波形轉(zhuǎn)換器的輸入端、同時(shí) 通過電阻R130與飽和元件Ζ13的并聯(lián)電路接地，電壓跟隨器G13的輸出端接為三角正弦波 形轉(zhuǎn)換器的輸出端。正弦波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器，正弦波生成單元在電源電壓范圍內(nèi)輸出電 壓相對輸入電壓是一個(gè)具有比例飽和特性的折線，將該折線與輸入電壓進(jìn)行加減運(yùn)算得到 一個(gè)相對于輸入電壓的三角波，三角波經(jīng)三角正弦波形轉(zhuǎn)換器得到一個(gè)擬正弦波，同時(shí)將 三角波電壓輸入到下一級(jí)的正弦波生成單元中得到相對輸入電壓為三倍頻率的擬正弦波，
由此可以得到相對第一級(jí)擬正弦波3、9、27.......倍頻的擬正弦波，通過合成加法電路將
不同頻率的擬正弦波加權(quán)合成為所需的光滑的非線性周期波形。正弦波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器輸入至首個(gè)正弦波生成單元的傳輸特性曲 線如圖16a所示。正弦波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器輸入至第二個(gè)正弦波生成單元的傳 輸特性曲線如圖16b所示。正弦波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器輸入至第三個(gè)正弦波生成 單元的傳輸特性曲線如圖16c所示。正弦波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器的合成加法電路 采用不同加權(quán)得到的傳輸特性曲線如圖17a、圖17b所示。實(shí)施例2函數(shù)變換器(如圖18所示)，有一個(gè)輸入端us與一個(gè)輸出端vs，函數(shù)變換器主要 由輸入增益控制器、非線性函數(shù)發(fā)生器、輸出增益控制器組成，輸入增益控制器和輸出增益 控制器采用增益可調(diào)放大器，增益可調(diào)放大器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，輸入增益控制 器的輸入端ual接為函數(shù)變換器的輸入端us，輸入增益控制器的輸出端val接非線性函數(shù) 發(fā)生器的輸入端un，非線性函數(shù)發(fā)生器的輸出端vn接輸出增益控制器的輸入端ua2，輸出 增益控制器的輸出端va2接為函數(shù)變換器的輸出端vs。增益可調(diào)放大器通常采用將反相或同相比例放大電路的反饋電阻或輸入電阻換 成電位器得到，或?qū)㈦娢黄髯鳛閮蓚€(gè)可變電阻代替比例放大電路中兩個(gè)連接在一起的固定電阻實(shí)現(xiàn)。函數(shù)變換器輸入輸出增益控制器采用增益可調(diào)放大器，輸入增益控制器的放大倍 數(shù)改變時(shí)，即改變函數(shù)自變量的比例系數(shù)，對應(yīng)傳輸特性所在坐標(biāo)系的橫軸方向進(jìn)行擴(kuò)展 或收縮；輸出增益控制器的放大倍數(shù)改變時(shí)，即改變函數(shù)因變量的比例系數(shù)，對應(yīng)傳輸特性 所在坐標(biāo)系的縱橫軸方向進(jìn)行擴(kuò)展或收縮。輸入增益控制器放大倍數(shù)單極性調(diào)節(jié)與雙極性 調(diào)節(jié)時(shí)函數(shù)變換器的傳輸特性的變化如圖19a、圖19b所示，輸出增益控制器放大倍數(shù)雙極 性調(diào)節(jié)時(shí)函數(shù)變換器的傳輸特性的變化如圖20所示。 實(shí)施例3雙極性增益可調(diào)放大器，有一個(gè)輸入端ua與一個(gè)輸出端va，根據(jù)結(jié)構(gòu)功能的差異 有電壓型雙極性增益可調(diào)放大器、簡約型雙極性增益可調(diào)放大器、電流型雙極性增益可調(diào) 放大器、乘法型雙極性增益可調(diào)放大器、統(tǒng)調(diào)型雙極性增益可調(diào)放大器、分調(diào)型雙極性增益 可調(diào)放大器六種形式電壓型雙極性增益可調(diào)放大器(如圖21a所示)由運(yùn)算放大器A2、電位器Rp2、電 阻R20 R24組成，運(yùn)放A2的同相輸入端通過電阻R20接電位器Rp2的滑動(dòng)端，電位器Rp2 的二個(gè)固定端一端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端ua、另一端接地，運(yùn)放A2的反相輸 入端通過電阻R22和R24的并聯(lián)電路接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端ua、通過電阻R23 接地、通過電阻R21接運(yùn)放A2的輸出端，運(yùn)放A2的輸出端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸 出端va，運(yùn)放A2的電源采用正負(fù)雙電源。通常電阻R21與R22阻值相等，電阻R23與R24 阻值相等，電壓型雙極性增益可調(diào)放大器的電壓增益正負(fù)雙極性可調(diào)。簡約型雙極性增益可調(diào)放大器(如圖21b所示)由運(yùn)算放大器A2、電位器Rp2、電 阻R21與R22及R23組成，運(yùn)放A2的同相輸入端接電位器Rp2的滑動(dòng)端，電位器Rp2的二 個(gè)固定端一端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端ua、另一端接地，運(yùn)放A2的反相輸入端 通過電阻R22接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端ua、通過電阻R23接地、通過電阻R21接運(yùn) 放A2的輸出端，運(yùn)放A2的輸出端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸出端va，運(yùn)放A2的電源 采用正負(fù)雙電源。通常電阻R22的阻值與電阻R21和R23的并聯(lián)阻值相等，簡約型雙極性 增益可調(diào)放大器的電壓增益正負(fù)雙極性可調(diào)。電流型雙極性增益可調(diào)放大器(如圖21c所示)由運(yùn)算放大器A2、電位器Rp2、電 阻R20 R25組成，運(yùn)放A2的同相輸入端通過電阻R25接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端 ua、通過電阻R20接地，運(yùn)放A2的反相輸入端接電位器Rp2的滑動(dòng)端、通過電阻R22接雙極 性增益可調(diào)放大器的輸入端ua、并通過電阻R21接運(yùn)放A2的輸出端，電位器Rp2的二個(gè)固 定端一端通過電阻R24接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端ua、另一端通過電阻R23接地，運(yùn) 放A2的輸出端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸出端va，運(yùn)放A2的電源采用正負(fù)雙電源。 通常電阻R20與R25阻值相等，電阻R21與R22阻值相等，電阻R23與R24阻值相等，電流 型雙極性增益可調(diào)放大器的電壓增益正負(fù)雙極性可調(diào)。乘法型雙極性增益可調(diào)放大器(如圖22a所示)由模擬乘法器M2、電位器Rp2、電 阻R21與R22組成，模擬乘法器M2有二個(gè)輸入端、一個(gè)輸出端，模擬乘法器M2的第一輸入 端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端ua，模擬乘法器M2的第二輸入端接電位器Rp2的滑 動(dòng)端，電位器Rp2的二個(gè)固定端分別通過電阻R22與R21接電源+Vp與_Vp，模擬乘法器M2 的輸出端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸出端va。
統(tǒng)調(diào)型雙極性增益可調(diào)放大器(如圖22b所示)有一個(gè)輸入端ua與一個(gè)輸出端 va，統(tǒng)調(diào)型雙極性增益可調(diào)放大器由運(yùn)算放大器Al與A2、電阻RlO及Rll與R12、電位器 RpU電阻R20、R21及R22與R23組成，運(yùn)放Al的同相輸入端通過電阻RlO接地，運(yùn)放Al 的反相輸入端通過電阻R12接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端ua、通過電阻Rll接電位器 Rpl的一個(gè)固定端，電位器Rpl的滑動(dòng)端接運(yùn)放Al的輸出端，運(yùn)放A2的同相輸入端通過電 阻R20接地，運(yùn)放A2的反相輸入端通過電阻R22接電位器Rpl的另一個(gè)固定端、通過電阻 R23接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端ua、通過電阻R21接運(yùn)放A2的輸出端，運(yùn)放A2的輸 出端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸出端va。分調(diào)型雙極性增益可調(diào)放大器(如圖22c所示)由運(yùn)算放大器A21與A22、二極管 D21a 與 D21b、電阻 R210 及 R211a、R211b 與 R212、電位器 Rp2a 與 Rp2b、電阻 R220、R221 及 R222a、R222b與R223組成，運(yùn)放A21的同相輸入端通過電阻R210接地，運(yùn)放A21的反相輸 入端通過電阻R212接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端ua、通過電阻R211a與R211b分別接 電位器Rp2a與Rp2b的一個(gè)固定端，電位器Rp2a與Rp2b的滑動(dòng)端分別通過二極管D21a與 D21b接運(yùn)放A21的輸出端，二極管D21a與D21b相連的一側(cè)極性相反，運(yùn)放A22的同相輸入 端通過電阻R220接地，運(yùn)放A22的反相輸入端通過電阻R222a與R222b分別接電位器Rp2a 與Rp2b的另一個(gè)固定端、通過電阻R223接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端ua、通過電阻 R221接運(yùn)放A22的輸出端，運(yùn)放A22的輸出端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸出端va。實(shí)施例4非線性校正器，有一個(gè)輸入端ux、一個(gè)輸出端VX ；根據(jù)結(jié)構(gòu)的差異有直饋式非線性校正器、反饋式非線性校正器、組合式非線性校正器三種形式直饋式非線性校正器(如圖23所示)由函數(shù)變換器、輸出合成器組成，輸出合成 器有二個(gè)輸入端uhl與uh2、一個(gè)輸出端vh，輸出合成器的第一輸入端uhl與函數(shù)變換器的 輸入端us連接并接為非線性校正器的輸入端ux，輸出合成器的第二輸入端uh2接函數(shù)變換 器的輸出端vs，輸出合成器的輸出端vh接為非線性校正器的輸出端vx。反饋式非線性校正器(如圖24所示)由函數(shù)變換器、輸出合成器組成，輸出合成 器有二個(gè)輸入端uhl與uh2、一個(gè)輸出端vh，輸出合成器的第一輸入端uhl接為非線性校正 器的輸入端ux，輸出合成器的第二輸入端uh2接函數(shù)變換器的輸出端vs，輸出合成器的輸 出端vh與函數(shù)變換器的輸入端us連接并接為非線性校正器的輸出端vx。組合式非線性校正器(如圖25所示)由加權(quán)組合器、函數(shù)變換器、輸出合成器組 成，加權(quán)組合器有二個(gè)輸入端uql與uq2、一個(gè)輸出端vq，輸出合成器有二個(gè)輸入端uhl與 uh2、有一個(gè)輸出端vh，輸出合成器的第一輸入端uhl與加權(quán)組合器的第一輸入端uql連接 并接為非線性校正器的輸入端ux，函數(shù)變換器的輸入端us接加權(quán)組合器的輸出端vq，函數(shù) 變換器的輸出端vs接輸出合成器的第二輸入端uh2，輸出合成器的輸出端vh與加權(quán)組合器 的第二輸入端uq2連接并接為非線性校正器的輸出端vx。輸出合成器有兩種固定型、兩種統(tǒng)調(diào)型、兩種分調(diào)型共六種形式第一種形式的固定型輸出合成器(如圖26a所示)由運(yùn)算放大器A3與電阻R30 R33組成，運(yùn)放與電阻接成減法器，運(yùn)放的同相輸入端通過電阻R33接為輸出合成器的第一 輸入端uhl、同時(shí)通過電阻R30接地，運(yùn)放的反相輸入端通過電阻R32接為輸出合成器的第 二輸入端uh2、同時(shí)通過電阻R31接運(yùn)放的輸出端，運(yùn)放A3的輸出端接為輸出合成器的輸出端vh0第二種形式的固定型輸出合成器(如圖26b所示)由運(yùn)算放大器A3與電阻R30 R33組成，運(yùn)放與電阻接成加法器，運(yùn)放的同相輸入端通過電阻R30接地，運(yùn)放的反相輸入 端分別通過電阻R33與R32接輸出合成器的輸入端uhl與uh2、并通過電阻R31接運(yùn)放的輸 出端，運(yùn)放A3的輸出端接為輸出合成器的輸出端vh。
第一種形式的統(tǒng)調(diào)型輸出合成器(如圖26c所示)由兩個(gè)運(yùn)放A31與A32、電位器 Rp31、電阻R310、R311、R312、R313和R320、R321、R322組成，運(yùn)放A31的同相輸入端通過電 阻R310接地，運(yùn)放A31的反相輸入端通過兩個(gè)電阻R312與R313分別接輸出合成器的二個(gè) 輸入端uhl與uh2、并通過電阻R311接電位器Rp31的一個(gè)固定端，電位器Rp31的滑動(dòng)端接 運(yùn)放A31的輸出端，運(yùn)放A32的同相輸入端通過電阻R320接地，運(yùn)放A32的反相輸入端通 過電阻R322接電位器Rp31的另一個(gè)固定端、并通過電阻R321接運(yùn)放A32的輸出端，運(yùn)放 A32的輸出端接為輸出合成器的輸出端vh。第二種形式的統(tǒng)調(diào)型輸出合成器(如圖26d所示)由兩個(gè)運(yùn)放A31與A32、電位器 Rp31、電阻R310、R311、R312和R320、R321、R322、R323組成，運(yùn)放A31的同相輸入端通過電 阻R310接地，運(yùn)放A31的反相輸入端通過電阻R312接輸出合成器的第一輸入端uhl、并通 過電阻R311接電位器Rp31的一個(gè)固定端，電位器Rp31的滑動(dòng)端接運(yùn)放A31的輸出端，運(yùn) 放A32的同相輸入端通過電阻R320接地，運(yùn)放A32的反相輸入端通過電阻R322接電位器 Rp31的另一個(gè)固定端、通過電阻R323接輸出合成器的第二輸入端uh2、并通過電阻R321接 運(yùn)放A32的輸出端，運(yùn)放A32的輸出端接為輸出合成器的輸出端vh。第一種形式的分調(diào)型輸出合成器(如圖26e所示)由運(yùn)算放大器A31與A32、二 極管 D31a 與 D31b、電位器 Rp31a 與 Rp31b、電阻 R310、R311a、R311b、R312、R313 和 R320、 R321、R322a、R322b組成，運(yùn)放A31的同相輸入端通過電阻R310接地，運(yùn)放A31的反相輸入 端通過電阻R312與R313分別接輸出合成器的二個(gè)輸入端uhl與uh2、并通過電阻R311a與 R311b分別接電位器Rp31a與Rp31b的一個(gè)固定端，電位器Rp31a與Rp31b的滑動(dòng)端分別 通過二極管D31a與D31b接運(yùn)放A31的輸出端，二極管D31a與D31b相連的一側(cè)極性相反， 運(yùn)放A32的同相輸入端通過電阻R320接地，運(yùn)放A32的反相輸入端分別通過電阻R322a與 R322b接電位器Rp31a與Rp31b的另一個(gè)固定端、并通過電阻R321接運(yùn)放A32的輸出端，運(yùn) 放A32的輸出端接為輸出合成器的輸出端vh。第二種形式的分調(diào)型輸出合成器(如圖26f所示)由運(yùn)算放大器A31與A32、二 極管 D31a 與 D31b、電位器 Rp31a 與 Rp31b、電阻 R310、R311a、R311b、R312 和 R320、R321、 R322a、R322b、R323組成，運(yùn)放A31的同相輸入端通過電阻R310接地，運(yùn)放A31的反相輸 入端通過電阻R312接輸出合成器的第一輸入端uhl、并通過電阻R311a與R311b分別接電 位器Rp31a與Rp31b的一個(gè)固定端，電位器Rp31a與Rp31b的滑動(dòng)端分別通過二極管D31a 與D31b接運(yùn)放A31的輸出端，二極管D31a與D31b相連的一側(cè)極性相反，運(yùn)放A32的同相 輸入端通過電阻R320接地，運(yùn)放A32的反相輸入端分別通過電阻R322a與R322b接電位器 Rp31a與Rp31b的另一個(gè)固定端、通過電阻R323接輸出合成器的第二輸入端uh2、并通過電 阻R321接運(yùn)放A32的輸出端，運(yùn)放A32的輸出端接為輸出合成器的輸出端vh。加權(quán)組合器(如圖27所示)由電位器RpOO與電壓跟隨器組成，電位器RpOO的二 個(gè)固定端分別作為加權(quán)組合器的二個(gè)輸入端uql與uq2，電位器RpOO的滑動(dòng)端接電壓跟隨器的輸入端，電壓跟隨器的輸出端接為加權(quán)組合器的輸出端vq。電壓跟隨器由運(yùn)放通過將其反相輸入端與輸出端短接得到，運(yùn)放的同相輸入端即 為電壓跟隨器的輸入端，運(yùn)放的輸出端即為電壓跟隨器的輸出端。
實(shí)施例5高阻型非線性校正器(如圖28所示)，有一個(gè)輸入端、一個(gè)輸出端；高阻型非線性 校正器由電壓跟隨器GO與非線性校正器組成，電壓跟隨器GO的輸入端即為高阻型非線性 校正器的輸入端，電壓跟隨器GO的輸出端接非線性校正器的輸入端ux，非線性校正器的輸 出端VX即為高阻型非線性校正器輸出端。實(shí)施例6通用非線性校正器(如圖29所示)，有一個(gè)輸入端uy、一個(gè)輸出端vy ；通用非線 性校正器由零位調(diào)整電路與非線性校正器組成，零位調(diào)整電路有一個(gè)輸入端uz、一個(gè)輸出 端VZ，零位調(diào)整電路的輸入端UZ即為通用非線性校正器的輸入端uy，零位調(diào)整電路的輸出 端vz接非線性校正器的輸入端ux，非線性校正器的輸出端vx即為通用非線性校正器輸出 端vy0零位調(diào)整電路由運(yùn)算放大器AO、電位器RpO、電阻ROO R03組成，運(yùn)放AO的同相 輸入端通過電阻ROO接地，運(yùn)放AO的反相輸入端通過電阻R02接零位調(diào)整電路的輸入端 uz、通過電阻R03接電位器RpO的滑動(dòng)端、通過電阻ROl接運(yùn)放AO的輸出端，電位器RpO的 二個(gè)固定端分別接電源+Vp與-Vp，運(yùn)放AO的輸出端接為零位調(diào)整電路的輸出端vz。電路中運(yùn)放的電源+Pv與-Pv為普通的正負(fù)雙電源，而電源+Vp與-Vp為精度較 高的正負(fù)雙電源或正負(fù)電壓基準(zhǔn)，簡單應(yīng)用時(shí)這兩組電源也可以合并為一組正負(fù)雙電源。通常檢測電路輸出的原始測量信號(hào)有一定程度的零位偏移與非線性失真，從而造 成一定的測量誤差。通用非線性校正器輸入檢測電路輸出的原始測量信號(hào)，經(jīng)零位調(diào)整電 路的零偏修正，再根據(jù)原始測量信號(hào)的大小或經(jīng)校正的線性信號(hào)的大小經(jīng)非線性函數(shù)變換 器輸出非線性校正信號(hào)，經(jīng)與原始測量信號(hào)的疊加輸出校正的線性信號(hào)，從而降低或避免 測量的非線性誤差。非線性校正器的非線性校正曲線、輸出曲線如圖30所示。實(shí)施例7高阻型通用非線性校正器(如圖31所示)，有一個(gè)輸入端、一個(gè)輸出端；高阻型通 用非線性校正器由電壓跟隨器GO與通用非線性校正器組成，電壓跟隨器GO的輸入端即為 高阻型通用非線性校正器的輸入端，電壓跟隨器GO的輸出端接通用非線性校正器的輸入 端uy，通用非線性校正器的輸出端vy即為高阻型通用非線性校正器輸出端。高阻型非線性校正器與高阻型通用非線性校正器具有極高的輸入阻抗，從而拓展 了非線性校正器的適用場合。一種非線性校正器的完整原理圖如圖32所示。
權(quán)利要求
一種非線性函數(shù)發(fā)生器，有一個(gè)輸入端un與一個(gè)輸出端vn，根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同有簡易型單值非線性函數(shù)發(fā)生器與合成型單值非線性函數(shù)發(fā)生器、反相折線型單值非線性函數(shù)發(fā)生器與同相折線型單值非線性函數(shù)發(fā)生器、反相三角波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器與同相三角波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器、反相正弦波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器與同相正弦波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器八種形式；其特征在于簡易型單值非線性函數(shù)發(fā)生器由運(yùn)放、電位器、非線性元件與多個(gè)電阻組成，運(yùn)放的同相輸入端接電位器的滑動(dòng)端，電位器的二個(gè)固定端一端通過電阻接非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端un、另一端通過電阻接地，運(yùn)放的反相輸入端通過非線性元件與電阻的串聯(lián)電路接非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端un、同時(shí)通過電阻接運(yùn)放的輸出端，運(yùn)放的輸出端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸出端vn；合成型單值非線性函數(shù)發(fā)生器由運(yùn)放、電位器與多個(gè)非線性元件、多個(gè)電阻組成，將多個(gè)電阻與非線性元件并聯(lián)的電路串聯(lián)組成非線性組合電路，運(yùn)放的同相輸入端接電位器的滑動(dòng)端，電位器的二個(gè)固定端一端通過電阻接非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端un、另一端通過電阻接地，運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端un、同時(shí)通過非線性組合電路接運(yùn)放的輸出端，運(yùn)放的輸出端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸出端vn；反相折線型單值非線性函數(shù)發(fā)生器由多個(gè)反相飽和放大器與平衡加法器組成，反相飽和放大器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，平衡加法器有與反相飽和放大器個(gè)數(shù)相等的信號(hào)輸入端、一個(gè)平衡輸入端與一個(gè)輸出端，所有反相飽和放大器的輸入端同時(shí)接非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端un，同時(shí)所有反相飽和放大器的輸出端分別與平衡加法器的相應(yīng)信號(hào)輸入端連接，平衡加法器的平衡輸入端接非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端un，平衡加法器的輸出端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸出端vn；所述的平衡加法器由運(yùn)放與多個(gè)電阻組成，運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接地，運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接平衡加法器的平衡輸入端、通過多個(gè)電阻分別接平衡加法器的多個(gè)信號(hào)輸入端、并通過電阻接運(yùn)放的輸出端，運(yùn)放的輸出端接為平衡加法器的輸出端；同相折線型單值非線性函數(shù)發(fā)生器由多個(gè)同相飽和放大器與平衡減法器組成，同相飽和放大器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，平衡減法器有與同相飽和放大器個(gè)數(shù)相等的信號(hào)輸入端、一個(gè)平衡輸入端與一個(gè)輸出端，所有同相飽和放大器的輸入端相連接并接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端un，或者所有同相飽和放大器依次鏈接，即前一個(gè)同相飽和放大器的輸出端與后一個(gè)同相飽和放大器的輸入端相連，首個(gè)同相飽和放大器的輸入端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端un，同時(shí)所有同相飽和放大器的輸出端分別與平衡減法器的相應(yīng)信號(hào)輸入端連接，平衡減法器的平衡輸入端接非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端un，平衡減法器的輸出端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸出端vn；所述的平衡減法器由運(yùn)放與多個(gè)電阻組成，運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接平衡減法器的平衡輸入端、并通過電阻接地，運(yùn)放的反相輸入端通過多個(gè)電阻分別接平衡減法器的多個(gè)信號(hào)輸入端、并通過電阻接運(yùn)放的輸出端，運(yùn)放的輸出端接為平衡減法器的輸出端；反相三角波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器由多個(gè)反相三角波生成單元與合成加法電路組成，反相三角波生成單元有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，合成加法電路有與反相三角波生成單元個(gè)數(shù)相等的輸入端與一個(gè)輸出端，所有反相三角波生成單元依次鏈接，即前一個(gè)反相三角波生成單元的輸出端與后一個(gè)反相三角波生成單元的輸入端相連，首個(gè)反相三角波生成單元的輸入端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端un，同時(shí)所有反相三角波生成單元的輸出端分別與合成加法電路的相應(yīng)輸入端連接，合成加法電路的輸出端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸出端vn；所述的反相三角波生成單元由反相飽和放大器與線性加法器組成，反相飽和放大器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，線性加法器有二個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，反相飽和放大器的輸入端與線性加法器的第一輸入端連接并接為反相三角波生成單元的輸入端，反相飽和放大器的輸出端與線性加法器的第二輸入端連接，線性加法器的輸出端接為反相三角波生成單元的輸出端；同相三角波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器由多個(gè)同相三角波生成單元與合成加法電路組成，同相三角波生成單元有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，合成加法電路有與同相三角波生成單元個(gè)數(shù)相等的輸入端與一個(gè)輸出端，所有同相三角波生成單元依次鏈接，即前一個(gè)同相三角波生成單元的輸出端與后一個(gè)同相三角波生成單元的輸入端相連，首個(gè)同相三角波生成單元的輸入端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端un，同時(shí)所有同相三角波生成單元的輸出端分別與合成加法電路的相應(yīng)輸入端連接，合成加法電路的輸出端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸出端vn；所述的同相三角波生成單元由同相飽和放大器與線性減法器組成，同相飽和放大器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，線性減法器有一個(gè)同相輸入端與一個(gè)反相輸入端及一個(gè)輸出端，同相飽和放大器的輸入端與線性減法器的反相輸入端連接并接為同相三角波生成單元的輸入端，同相飽和放大器的輸出端與線性減法器的同相輸入端連接，線性減法器的輸出端接為同相三角波生成單元的輸出端；反相正弦波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器由多個(gè)反相正弦波生成單元與合成加法電路組成，反相正弦波生成單元有一個(gè)輸入端、一個(gè)三角波輸出端與一個(gè)正弦波輸出端，合成加法電路有與反相正弦波生成單元個(gè)數(shù)相等的輸入端與一個(gè)輸出端，所有反相正弦波生成單元經(jīng)其輸入端與三角波輸出端依次鏈接，即前一個(gè)反相正弦波生成單元的三角波輸出端與后一個(gè)反相正弦波生成單元的輸入端相連，首個(gè)反相正弦波生成單元的輸入端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端un，同時(shí)所有反相正弦波生成單元的正弦波輸出端分別與合成加法電路的相應(yīng)輸入端連接，合成加法電路的輸出端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸出端vn；所述的反相正弦波生成單元由反相飽和放大器與線性加法器及三角正弦波形轉(zhuǎn)換器組成，反相飽和放大器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，線性加法器有二個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，三角正弦波形轉(zhuǎn)換器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，反相飽和放大器的輸入端與線性加法器的第一輸入端連接并接為反相正弦波生成單元的輸入端，反相飽和放大器的輸出端與線性加法器的第二輸入端連接，線性加法器的輸出端與三角正弦波形轉(zhuǎn)換器的輸入端連接并接為反相正弦波生成單元的三角波輸出端，三角正弦波形轉(zhuǎn)換器的輸出端接為反相正弦波生成單元的正弦波輸出端；同相正弦波合成型周期非線性函數(shù)發(fā)生器由多個(gè)同相正弦波生成單元與合成加法電路組成，同相正弦波生成單元有一個(gè)輸入端、一個(gè)三角波輸出端與一個(gè)正弦波輸出端，合成加法電路有與同相正弦波生成單元個(gè)數(shù)相等的輸入端與一個(gè)輸出端，所有同相正弦波生成單元經(jīng)其輸入端與三角波輸出端依次鏈接，即前一個(gè)同相正弦波生成單元的三角波輸出端與后一個(gè)同相正弦波生成單元的輸入端相連，首個(gè)同相正弦波生成單元的輸入端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端un，同時(shí)所有同相正弦波生成單元的正弦波輸出端分別與合成加法電路的相應(yīng)輸入端連接，合成加法電路的輸出端接為非線性函數(shù)發(fā)生器的輸出端vn；所述的同相正弦波生成單元由同相飽和放大器與線性減法器及三角正弦波形轉(zhuǎn)換器組成，同相飽和放大器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，線性減法器有一個(gè)同相輸入端與一個(gè)反相輸入端及一個(gè)輸出端，三角正弦波形轉(zhuǎn)換器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，同相飽和放大器的輸入端與線性減法器的反相輸入端連接并接為同相正弦波生成單元的輸入端，同相飽和放大器的輸出端與線性減法器的同相輸入端連接，線性減法器的輸出端與三角正弦波形轉(zhuǎn)換器的輸入端連接并接為同相正弦波生成單元的三角波輸出端，三角正弦波形轉(zhuǎn)換器的輸出端接為同相正弦波生成單元的正弦波輸出端；所述的反相飽和放大器由運(yùn)放與電阻組成，運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接地，運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接反相飽和放大器的輸入端、同時(shí)通過電阻接運(yùn)放的輸出端，運(yùn)放的輸出端接為反相飽和放大器的輸出端；反相飽和放大器的工作范圍包括運(yùn)放的線性放大區(qū)與非線性飽和區(qū)；所述的同相飽和放大器由運(yùn)放與電阻組成，運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接同相飽和放大器的輸入端、同時(shí)通過電阻接地，運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接地、同時(shí)通過電阻接運(yùn)放的輸出端，運(yùn)放的輸出端接為同相飽和放大器的輸出端；同相飽和放大器的工作范圍包括運(yùn)放的線性放大區(qū)與非線性飽和區(qū)；所述的線性加法器由運(yùn)放與電阻組成，運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接地，運(yùn)放的反相輸入端分別通過電阻接線性加法器的二個(gè)輸入端、同時(shí)通過電阻接運(yùn)放的輸出端，運(yùn)放的輸出端接為線性加法器的輸出端；所述的線性減法器由運(yùn)放與電阻組成，運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接線性減法器的同相輸入端、同時(shí)通過電阻接地，運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接線性減法器的反相輸入端、同時(shí)通過電阻接運(yùn)放的輸出端，運(yùn)放的輸出端接為線性減法器的輸出端；所述的合成加法電路由運(yùn)放、電阻組成，運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接地，運(yùn)放的反相輸入端通過多個(gè)電阻分別接合成加法電路的輸入端、同時(shí)通過電阻接運(yùn)放的輸出端，運(yùn)放的輸出端接為合成加法電路的輸出端；所述的三角正弦波形轉(zhuǎn)換器有兩種形式第一種形式的三角正弦波形轉(zhuǎn)換器由運(yùn)算放大器、飽和元件與多個(gè)電阻組成，運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接三角正弦波形轉(zhuǎn)換器的輸入端、通過飽和元件接地，運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接三角正弦波形轉(zhuǎn)換器的輸入端、通過電阻接地、通過電阻接運(yùn)放的輸出端，運(yùn)放的輸出端接為三角正弦波形轉(zhuǎn)換器的輸出端；第二種形式的三角正弦波形轉(zhuǎn)換器由電壓跟隨器、飽和元件與多個(gè)電阻組成，電壓跟隨器的輸入端通過電阻接三角正弦波形轉(zhuǎn)換器的輸入端、同時(shí)通過電阻與飽和元件的并聯(lián)電路接地，電壓跟隨器的輸出端接為三角正弦波形轉(zhuǎn)換器的輸出端。
2.按權(quán)利要求1所述的非線性函數(shù)發(fā)生器，其特征在于所述的非線性元件與飽和元 件為二端器件，非線性元件上的電壓與流過元件的電流呈非線性關(guān)系的元件，非線性元件 與飽和元件通常采用壓敏電阻、反向并聯(lián)或串聯(lián)的二極管或穩(wěn)壓管。
3.一種含有權(quán)利要求1或2所述非線性函數(shù)發(fā)生器的函數(shù)變換器，有一個(gè)輸入端us與 一個(gè)輸出端VS，其特征在于函數(shù)變換器主要由輸入增益控制器、非線性函數(shù)發(fā)生器、輸出 增益控制器組成，輸入增益控制器和輸出增益控制器采用增益可調(diào)放大器，增益可調(diào)放大 器有一個(gè)輸入端im與一個(gè)輸出端va，輸入增益控制器的輸入端ual接為函數(shù)變換器的輸入端us，輸入增益控制器的輸出端Val接非線性函數(shù)發(fā)生器的輸入端un，非線性函數(shù)發(fā)生器 的輸出端vn接輸出增益控制器的輸入端ua2，輸出增益控制器的輸出端va2接為函數(shù)變換 器的輸出端vs。
4.按權(quán)利要求3所述的函數(shù)變換器，所述的增益可調(diào)放大器采用雙極性增益可調(diào)放大 器，根據(jù)結(jié)構(gòu)或功能的差異雙極性增益可調(diào)放大器有電壓型雙極性增益可調(diào)放大器、簡約 型雙極性增益可調(diào)放大器、電流型雙極性增益可調(diào)放大器、乘法型雙極性增益可調(diào)放大器、 統(tǒng)調(diào)型雙極性增益可調(diào)放大器、分調(diào)型雙極性增益可調(diào)放大器六種形式；其特征在于電壓型雙極性增益可調(diào)放大器由運(yùn)放、電位器與多個(gè)電阻組成，運(yùn)放的同相輸入端通 過電阻接電位器的滑動(dòng)端，電位器的二個(gè)固定端一端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端 ua、另一端接地，運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接運(yùn)放的輸出端、通過電阻或電阻的并聯(lián)電路 接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端ua、并通過電阻接地，運(yùn)放的輸出端接為雙極性增益可 調(diào)放大器的輸出端va;簡約型雙極性增益可調(diào)放大器由運(yùn)放、電位器與多個(gè)電阻組成，運(yùn)放的同相輸入端接 電位器的滑動(dòng)端，電位器的二個(gè)固定端一端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端ua、另一 端接地，運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端ua、通過電阻接地、 并通過電阻接運(yùn)放的輸出端，運(yùn)放的輸出端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸出端va ；電流型雙極性增益可調(diào)放大器由運(yùn)放、電位器與多個(gè)電阻組成，運(yùn)放的同相輸入端通 過電阻接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端ua、通過電阻接地，運(yùn)放的反相輸入端接電位器 的滑動(dòng)端、通過電阻接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端ua、并通過電阻接運(yùn)放的輸出端，電 位器的二個(gè)固定端一端通過電阻接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端ua、另一端通過電阻接 地，運(yùn)放的輸出端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸出端va ；乘法型雙極性增益可調(diào)放大器，由模擬乘法器、電位器與多個(gè)電阻組成，模擬乘法器有 二個(gè)輸入端、一個(gè)輸出端，模擬乘法器的第一輸入端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端 ua，模擬乘法器的第二輸入端接電位器的滑動(dòng)端，電位器的二個(gè)固定端分別通過電阻接正 電源、負(fù)電源或正負(fù)電壓基準(zhǔn)，模擬乘法器的輸出端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸出端 va ；統(tǒng)調(diào)型雙極性增益可調(diào)放大器由兩個(gè)運(yùn)放、電位器與多個(gè)電阻組成，第一運(yùn)放的同相 輸入端通過電阻接地，第一運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端 ua、通過電阻接電位器的一個(gè)固定端，電位器的滑動(dòng)端接第一運(yùn)放的輸出端，第二運(yùn)放的同 相輸入端通過電阻接地，第二運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接電位器的另一個(gè)固定端、并通 過電阻接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端皿、通過電阻接第二運(yùn)放的輸出端，第二運(yùn)放的 輸出端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸出端va ；分調(diào)型雙極性增益可調(diào)放大器由兩個(gè)運(yùn)放、兩個(gè)二極管、兩個(gè)電位器與多個(gè)電阻組成， 第一運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接地，第一運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接雙極性增益可調(diào) 放大器的輸入端ua、通過兩個(gè)電阻分別接兩個(gè)電位器的一個(gè)固定端，兩個(gè)電位器的滑動(dòng)端 通過兩個(gè)二極管接第一運(yùn)放的輸出端，兩個(gè)二極管相連的一側(cè)極性相反，第二運(yùn)放的同相 輸入端通過電阻接地，第二運(yùn)放的反相輸入端通過兩個(gè)電阻分別接兩個(gè)電位器的另一個(gè)固 定端、通過電阻接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端ua、并通過電阻接第二運(yùn)放的輸出端，第 二運(yùn)放的輸出端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸出端va。
5. 一種含有權(quán)利要求3或4所述函數(shù)變換器的非線性校正器，有一個(gè)輸入端ux、一個(gè) 輸出端vx ；根據(jù)結(jié)構(gòu)的差異有直饋式非線性校正器、反饋式非線性校正器、組合式非線性 校正器三種形式；其特征在于直饋式非線性校正器由函數(shù)變換器、輸出合成器組成，輸出合成器有二個(gè)輸入端uhl 與uh2、一個(gè)輸出端vh，輸出合成器的第一輸入端uhl與函數(shù)變換器的輸入端us連接并接 為非線性校正器的輸入端ux，輸出合成器的第二輸入端uh2接函數(shù)變換器的輸出端vs，輸 出合成器的輸出端vh接為非線性校正器的輸出端vx ；反饋式非線性校正器由函數(shù)變換器、輸出合成器組成，輸出合成器有二個(gè)輸入端uhl 與uh2、一個(gè)輸出端vh，輸出合成器的第一輸入端uhl接為非線性校正器的輸入端vx，輸出 合成器的第二輸入端uh2接函數(shù)變換器的輸出端vs，輸出合成器的輸出端vh與函數(shù)變換器 的輸入端us連接并接為非線性校正器的輸出端VX ；組合式非線性校正器由加權(quán)組合器、函數(shù)變換器、輸出合成器組成，加權(quán)組合器有二個(gè) 輸入端uql與uq2、一個(gè)輸出端vq，輸出合成器有二個(gè)輸入端uhl與uh2、一個(gè)輸出端vh，輸 出合成器的第一輸入端uhl與加權(quán)組合器的第一輸入端uql連接并接為非線性校正器的輸 入端ux，函數(shù)變換器的輸入端us接加權(quán)組合器的輸出端vq，函數(shù)變換器的輸出端vs接輸 出合成器的第二輸入端uh2，輸出合成器的輸出端vh與加權(quán)組合器的第二輸入端uq2連接 并接為非線性校正器的輸出端vx ；所述的輸出合成器有兩種固定型輸出合成器、兩種統(tǒng)調(diào)型輸出合成器、兩種分調(diào)型輸 出合成器共六種形式第一種形式的固定型輸出合成器由運(yùn)放與多個(gè)電阻組成，運(yùn)放與多個(gè)電阻接成有二個(gè) 輸入端uhl與uh2、一個(gè)輸出端vh的減法器；第二種形式的固定型輸出合成器由運(yùn)放與多個(gè)電阻組成，運(yùn)放與多個(gè)電阻接成有二個(gè) 輸入端uhl與uh2、一個(gè)輸出端vh的加法器；第一種形式的統(tǒng)調(diào)型輸出合成器由兩個(gè)運(yùn)放、電位器與多個(gè)電阻組成，第一運(yùn)放的同 相輸入端通過電阻接地，第一運(yùn)放的反相輸入端通過兩個(gè)電阻分別接輸出合成器的二個(gè)輸 入端uhl與uh2、并通過電阻接電位器的一個(gè)固定端，電位器的滑動(dòng)端接第一運(yùn)放的輸出 端，第二運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接地，第二運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接電位器的另 一個(gè)固定端、并通過電阻接第二運(yùn)放的輸出端，第二運(yùn)放的輸出端接為輸出合成器的輸出 端vh ；第二種形式的統(tǒng)調(diào)型輸出合成器由兩個(gè)運(yùn)放、電位器與多個(gè)電阻組成，第一運(yùn)放的同 相輸入端通過電阻接地，第一運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接輸出合成器的第一輸入端uhl、 并通過電阻接電位器的一個(gè)固定端，電位器的滑動(dòng)端接第一運(yùn)放的輸出端，第二運(yùn)放的同 相輸入端通過電阻接地，第二運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接電位器的另一個(gè)固定端、通過 電阻接輸出合成器的第二輸入端uh2、并通過電阻接第二運(yùn)放的輸出端，第二運(yùn)放的輸出端 接為輸出合成器的輸出端vh;第一種形式的分調(diào)型輸出合成器由兩個(gè)運(yùn)放、兩個(gè)二極管、兩個(gè)電位器與多個(gè)電阻組 成，第一運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接地，第一運(yùn)放的反相輸入端通過兩個(gè)電阻分別接輸 出合成器的二個(gè)輸入端uhl與uh2、并通過兩個(gè)電阻分別接兩個(gè)電位器的一個(gè)固定端，兩個(gè) 電位器的滑動(dòng)端通過兩個(gè)二極管接第一運(yùn)放的輸出端，兩個(gè)二極管相連的一側(cè)極性相反，第二運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接地，第二運(yùn)放的反相輸入端通過兩個(gè)電阻分別接兩個(gè)電 位器的另一個(gè)固定端、并通過電阻接第二運(yùn)放的輸出端，第二運(yùn)放的輸出端接為輸出合成 器的輸出端vh;第二種形式的分調(diào)型輸出合成器由兩個(gè)運(yùn)放、兩個(gè)二極管、兩個(gè)電位器與多個(gè)電阻組 成，第一運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接地，第一運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接輸出合成器 的第一輸入端uhl、并通過兩個(gè)電阻分別接兩個(gè)電位器的一個(gè)固定端，兩個(gè)電位器的滑動(dòng)端 通過兩個(gè)二極管接第一運(yùn)放的輸出端，兩個(gè)二極管相連的一側(cè)極性相反，第二運(yùn)放的同相 輸入端通過電阻接地，第二運(yùn)放的反相輸入端通過兩個(gè)電阻分別接兩個(gè)電位器的另一個(gè)固 定端、通過電阻接輸出合成器的第二輸入端uh2、并通過電阻接第二運(yùn)放的輸出端，第二運(yùn) 放的輸出端接為輸出合成器的輸出端vh ；所述的加權(quán)組合器由電位器與電壓跟隨器組成，電壓跟隨器由運(yùn)放通過將其反相輸入 端與輸出端短接得到，電位器的二個(gè)固定端分別作為加權(quán)組合器的二個(gè)輸入端uql與uq2， 電位器的滑動(dòng)端接電壓跟隨器的輸入端，電壓跟隨器的輸出端接為加權(quán)組合器的輸出端Vq0
6.一種含有權(quán)利要求5所述的非線性校正器的高阻型非線性校正器，有一個(gè)輸入端、 一個(gè)輸出端；其特征在于高阻型非線性校正器由電壓跟隨器與非線性校正器組成，電壓 跟隨器的輸入端即為高阻型非線性校正器的輸入端，電壓跟隨器的輸出端接非線性校正器 的輸入端UX，非線性校正器的輸出端VX即為高阻型非線性校正器輸出端。
7.一種含有權(quán)利要求5所述的非線性校正器的通用非線性校正器，有一個(gè)輸入端uy、 一個(gè)輸出端vy ；其特征在于通用非線性校正器由零位調(diào)整電路與非線性校正器組成，零 位調(diào)整電路有一個(gè)輸入端UZ、一個(gè)輸出端VZ，零位調(diào)整電路的輸入端UZ即為通用非線性校 正器的輸入端uy，零位調(diào)整電路的輸出端VZ接非線性校正器的輸入端UX，非線性校正器的 輸出端VX即為通用非線性校正器輸出端vy ；所述的零位調(diào)整電路由運(yùn)放、電位器與多個(gè)電阻組成，運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接 地，運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接零位調(diào)整電路的輸入端uz、通過電阻接電位器的滑動(dòng)端、 通過電阻接運(yùn)放的輸出端，電位器的二個(gè)固定端分別接正電源、負(fù)電源或正負(fù)電壓基準(zhǔn)，運(yùn) 放的輸出端接為零位調(diào)整電路的輸出端vz。
8.一種含有權(quán)利要求7所述的通用非線性校正器的高阻型通用非線性校正器，有一個(gè) 輸入端、一個(gè)輸出端；其特征在于高阻型通用非線性校正器由電壓跟隨器與通用非線性 校正器組成，電壓跟隨器的輸入端即為高阻型通用非線性校正器的輸入端，電壓跟隨器的 輸出端接通用非線性校正器的輸入端uy，通用非線性校正器的輸出端vy即為高阻型通用 非線性校正器輸出端。
全文摘要
本發(fā)明涉及非線性函數(shù)發(fā)生器與函數(shù)變換器及通用非線性校正器，屬于信號(hào)變換、自動(dòng)控制與測量技術(shù)領(lǐng)域。非線性函數(shù)發(fā)生器有簡易型與合成型、反相與同相折線型、反相與同相三角波合成型與正弦波合成型等形式，函數(shù)變換器由輸入與輸出增益控制器、非線性函數(shù)發(fā)生器組成，輸入與輸出增益控制器采用雙極性增益可調(diào)放大器，非線性校正器有直饋式、反饋式、組合式三種形式，非線性校正器則由加權(quán)組合器、函數(shù)變換器、輸出合成器組成，通用非線性校正器由零位調(diào)整電路與非線性校正器組成，高阻型(通用)非線性校正器則為前置電壓跟隨器的(通用)非線性校正器。
文檔編號(hào)G06F1/02GK101866194SQ201010199660
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者葉明 , 司霞, 張金龍, 朱明 , 陳覺曉 申請人:上海大學(xué)