Время-импульсное делительное устройство

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1022178 A з<ю G 06 G 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3271145/18-24 (22) 08.04.81 (46) 07.06,83. Бюл. У 21 (72) Р.Д.Бай, А.А.Канеп, А.В.фельдман и А.Н.фомичев (71) Новосибирский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт комплексного электропривода (53) 681.3(088.8) (56) 1. Смолов В.Б, и Угрюмов Е.П.

Время-импульсные вычислительные устройства, Л,, "Энергия", 1968, с.9-12.

2. Алексеенко А.Г. и др. Применение прецизионных аналоговых ИС. М., "Радио и связь", 1981, с. 141, рис.5-16 (прототип). (54). (57) ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНОЕ ДЕЛИТЕЛЬНОЕ

УСТРОЙСТВО, содержащее первый дифференциальныйй усилитель, ин верти рующий вход которого через первь и масштабный резистор соединен с его выходом и через второй масштабный резистор с выходом делителя устройства, а неинвертирующий вход соединен с одним выводом трет ье го масштабного резистора, ключ, и нтегрирующую RC-цепь, подключенную к выходу первого дифференциального усилителя, и компаратор, выполненный на втором дифференциальном усилителе, между неинвертирующим входом и выходом которого включен делитель .напряжения, выход второго дифференциального усилителя соединен с управляющим входом ключа и является выходом устройства, о т л и .ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства и повышения точности, оно содержит первый и второй токозадающие резисторы, через которые инвертирующий вход второго дифферен- циального усилителя соединен соот Q ветственно с выходом интегрирующей

RC-цепи и входом делимого устройства, а ключ выполнен двухпозициойным, . С причем его неподвижные контакты соединены соответственно с шиной нуле" вого потенциала и входом делителя уст.ройства, а переключающий контакт подключен к другому выводу третьего мас- 4Р штабного резистора. Ю.1 0221 78 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых машинах, устройствах автоматики и измерительной техники, 5

Известно время-импульсное делительное устройство, содержащее задатчики входных сигналов, импульсный делитель в составе низкочастотного фильтра и двухпозиционного переключателя, усилитель постоянного тока, генератор импульсов управляемой длительности, выход которого подключен к импульсному делителю, а вход - к выходу усилителя постоянного тока, выход импульсного 15 делителя через вычитатель связан с входом усилителя постоянного тока, на второй вход вычитателя подается второй входной сигнал, задатчик первого входного сигнала подключен к импульсному делителю (1)

Недостаток известного устройства состоит в том, что с его помощью обес печивается деление сигналов с заранее определенной полярностью, что ограни- 25 чивает область его применения.. Кроме того, оно отличается излишней сложностью, обусловленной необходимостью применения генератора импульсов управ" ляемой длительности. 30

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее дифференциальный усилитель, в цепь обратной связи и во входные цепи которого включены соответствующие масштаб-З5 ные резисторы, а выход которого через интегратор, подключены к входу компаратора, выход которого соединен с управляющим входом ключа, через который .Неинвертирующий вход дифференциаль- 4р ного усилителя соединен с шиной нулевого потенциала $2)

Известное устройство может выполнять операцию деления, если порог срабатывания компаратора сделать переменным.

Недостатком известного устройства является ограниченная область применения, поскольку оно будет работать только с соотношением знаков +/- или

-/+

Кроме того, известное устройство изменяет режим усилителя по неинвертирующему входу (меняется величина сопротивления при переходах ключа из проводящего состояния в непроводящее), в результате чего возникают ошибки, связанные с нарушением симметрии по входным токам

Цель изобретения - расширение области применения устройства и повышение точности, Поставленная цель достигается тем, что во время-импульсное делительное устройство, содержащее первый дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого через первый масштабный резистор соединен с его выходом и через второй масштабный. резисторс выходом делителя устройства, а неинвертирующий вход соединен с одним выводом третьего масштабного резистора, ключ, интегрирующий RC-цепь, подключенную к выходу первого дифференциального усилителя, и компаратор, выполненный на втором дифференциальном усилителе, между неинвертирующим входом и выходом которого включен делитель напряжения, выход второго дифференциального усилителя соединен с управляющим входом ключа и является выходом устройства, введены первый и второй токозадающие резисторы, через которые инвертирующий вход второго дифференциального усилителя соединен соответственно с выходом интегрирующей RC-цепи и входом делимого устройства, а ключ выполнен двухпоэициониым, причем его неподвижные контакты соединены соответственно с ши ной нулевого потенциала и входом делителя устройства, а переключающий контакт подключен к другому выводу третьего масштабного резистора.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого времяимпульсного делительного устройства.

Время-импульсное делительное устройство содержит первый дифференциальный усилитель 1, в цепь обратной связи и на входах которого включены масштабные резисторы 2-4. Выход усилителя 1 подключен к интегрирующей кС-цепи 5, выполненной на резисторе б и конденсаторе 7, выход которой через токозадающий резистор 8 соединен с входом компаратора, выполненного на втором дифференциальном усилителе 9, в цепь положительной обратной связи которого включен делитель напряжения на резисторах 10 и 11. Вход компаратора через токозадающий резистор 12 cqединен с входом 13 делимого устройства, à его выход соединен с управляющим входом двухпозиционного ключа 14, Позйциями 1 5 и 16 обозначены вход делителя устройства и его выход.

178 4

8ведение в усилителе 9 положительной обратной связи позволяет исполь" зовать усилитель с большими коэффициентами усиления и с большой степенью точности задавать период Т колебаний.

Таким образом, в предлагаемом устройстве осуществляется операция деления . одного сигнала на другой, причем выходной величиной является относительная длительность импульса (величина, обратная скважности импульсного сигнала) на выходе усилителя 9. Частота этого сигнала является функцией постоянной времени RC-цепи и чувствительности усилителя 9.

Усилитель 1, подключенный своими входами (инвертирующим и неинвертирующим) соответственно к входу делителя устройства и к выходу двухпозиционного ключа, позволяет получить ма своем выходе сигнал, равный по модулю сигналу 0„, а по знаку совпадающий либо инверсный относительно знака этого сигнала. Знак (полярность) выходного сигнала усилителя 1 определяется состоянием двухпозиционного ключа, зависящим соответственно от уровня сигнала на выходе усилителя 9.

Управление состояниями двухпозиционного ключа выполняется таким образом, чтобы связь с выхода усилителя 9 .на его вход была отрицательной. Поэтому в устройстве выполняется операция де" ления над сигналами с сочетаниями .знаков -/+, +/+.

Положительный эффект от использования предлагаемого устройства заключается в расширении области применения и повышении точности его работы. или

Ug = 0„(2 T 1) г

При условии равенства масштабных

35 резисторов на входе усилителя 9 U- =U можно записать

0

0.5=, „

Последнее равенство означает, что 4О частотное отделение пропорционально отклонению отношения + от 0,5. з

1022

Уст ройст во работ ает следующим образом.

Усилитель 9, на вход которого че рез резистор 12 поступает сигнал 0 делимое), управляет двухпозиционным ключом 14. Двухпозиционный ключ 14, усилитель 1 и RC-цепь 5 образуют цепь отрицательной обратной связи усилителя 9, следовательно, выходное напряжение цепи 5 с определенной сте- 1о пенью точности соответствует напряжению 0 .

Модуль выходного напряжения усилителя 1 равен сигналу U, à его знак определяется положением двухпозицион- >5 ного ключа. Например, если резистор 4 подключен к шине нулевого потенциала, то сигнал U проходит на выход усилителя с инверсией.

Частота, на которой замыкается кон-2О тур отрицательной обратной связи, оп ределяется параметрами RC-цепи и величиной напряжения гистерезиса 0 усилителя 9.

Так как на выходе усилителя 1 часть . 25 периода держится напряжение (+О.!), а остальное время - напряжение (-0 ), то выражение для выходного напряжения RC-цепи можно записать в виде

1 г т

U = -tj U,dt + j У-о,)вс)

1022178

Составитель И.Шелипова

Редактор А.Фролова Техред Ж.Кастелевич Корректор IO.Èàêàðåíêî

Заказ 4046/42 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раувская наб,, д. 4/5

Филиал Illlll "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4