Функциональный преобразователь

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4р11 G 06 G 7/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3644487/24-24 (22) 27.09.83 (46} 07.03.85. Бюл. Ф 9 (72) С.И. Сергейчик, Г.Ю. Максимов и А.Ф. Карбышев (71) Томский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.И. Кирова (53) 681.3 (088.8) (56) 1. Смолов В.Б. Функциональные преобразователи информации. Л., "Энергия", 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

И .488224, кл. G 06 G 7/24, 1975 (прототип}. (54)(57) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий генератор синусного напряжения, выход которого соединен с входом фаэовращателя и с опорным входом управляемого фаэовращателя, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем одновременного формирования трех функциональных зависимостей, повы„„SU„,1144124 Д шения точности и упрощения, содержит два фазочувствительных выпрямителя, два фильтра низких частот и два фазовых детектора, при этом вы" ход управляемого фазовращателя соединен с первыми входами первого и второго фазовых детекторов и первого и второго фазочувствительных выпрямителей, выход фаэовращателя соединен с вторыми входами первого фазового детектора и первого фаэочувствительного выпрямителя, выход которого через первый фильтр низких частот соединен с первьм выходом преобразователя, выход генератора синусно-, го напряжения соединен с вторыми входами второго фильтра низких частот и второго фазового детектора, выход которого является вторьи выходом преобразователя, вход преобразователя подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого через второй фильтр низких частот подключен к выходу второго фазочувствительного выпрямителя,а выход первого фазового детектора является третьим выходом преобразователя.

1144

lI

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может найти применение в счетно-решающих устройствах различного назначения, где требуется параллельное преобразование электрических напряжений по нескольким функциональным зависимостям.

Известны различные типы времяимпульсных функциональных преобразователей, содержащих аналоговые ключи, импульсные делители напряжения или аналоговые запоминающие устройства, операционные усилители, блок выраоотки переменного интервала и генераторы напряжения специальной формы (1) .

Однако данные преобразователи имеюг пониженную точность.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является функциональный преобразователь, содержащий генератор синусоидального напряжения, сумматор, фазбвращатель, включенный между выходом генератора синусоидального напряжения и первым входом сумматора, амплитудный модулятор, опорный вход которого соединен с выходом генератора синусоидального напряжения, выход " с вто.рым входом сумматора, а управляющий вход является входом преобразователя, управляемый фазовращатель,включенный между выходом генератора синусоидального напряжения и третьим

35 входом сумматора, выход которого подключен к первому входу блока сравнения фаз, соединенного выходом с управляющим входом управляемого фазовращателя,а вторым входом — с

49 выходом генератора синусоидального напряжения (?) .

Недостатком известного преобразователя является возможность реализации преобразования входного сиг4 нала только по одной функциональной зависимости.

Кроме того, необходимость предварительного преобразования входного сигнала постоянного тока в эквивалентное по величине напряжения гармонического сигнала, частота которого задается внешним генератором, снижает точность преобразования и усложняет техническую реализацию преобразователя.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем

124 одновременного формирования трех функциональных зависимостей, повышение точности и упрощение.

Цель достигается тем, что функциональный преобразователь, содержа- щий генератор синусного напряжения, выход которого соединен с входом фазовращателя и с опорным входом управляемого фазовращателя, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения, содержит два фазочувствительных выпрямителя, два фильтра низких частот и два фазовых детектора, при этом выход управляемого фазовращателя соединен с первыми входами первого и второго фазовых детекторов и первого и второго фазочувствительных выпрямителей, выход фазовращателя соединен с вторыми входами первого фазового детектора и первого фазочувствительного выпрямителя, выход которого через первый фильтр низких частот соединен с первым выходом преобразователя, выход генератора синусного напряжения соединен с вторыми входами второго фильтра низких частот и второго фазового детектора, выход которого является вторым выходом преобразователя, вход преобразователя подключен к первому входу блока сравнения,второй вход которого через второй фильтр низких частот подключен к выходу второго фазочувствительного выпрямителя, а выход первого фазового детектора является третьим выходом преобразователя.

На чертеже показана структурная схема функционального преобразователя. . Преобразователь содержит генератор 1 синусного напряжения, управляемый фазовращатель 2, фазочувствительные выпрямители 3 и 4, фильтры 5 и 6 низких частот, блок 7 сравнения, фазовращатель 8 и фазовые детекгоры 9 и 10.

Функциональный преобразователь реализует параплельное преобразование входного напряжения входного сигнала по трем функциональным зависимостям 4ы., !Е-U„" (1)

4m= ol(.c05(U„tым), Г2)

U „,= at.C5infи„УУ.), <З

44124

ВНИИПИ Заказ 932/41 Тираж 710 Подписное

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

3 11 где V — напряжение входного сигнала, По — постоянный параметр, оп" ределяющий величину выходного напряжения управляемого фазовращателя 2.

Преобразователь работает следующим образом.

Входное напряжение .постоянного тока поступает на вход 7 блока . сравнения, выход которого подключен к управляющему входу управляемого фазовращатепя 2. На выходе последнего устанавливается напряжение, имеющее сдвиг фазы Ч ортогональная составляющая которого, синфазпая с напряжением генератора 1,.выцеляется фазочувствительным выпрямителем

3 и фильтром 5 и сравнивается с входным сигналом. В случае неравенства сравниваемых напряжений появляющееся на выходе блока сравнения напряжение рассогласования изменяет фазу Ч до достижения равенства.

Фазочувствительный выпрямитель 4 вы» деляет совместно с фильтром б модуль второй ортогональной слагаю.щей гармонического напряжения, Фазовращатель 8 изменяет фазу колебания на 90 . Фазовый детектор 9 вырабатывает напряжение, пропорциональное фазе 4 которое связано

% с напряжением входного сигнала обратной тригонометрической функцией (2). Аналогично фазовый детектор

10 вырабатывает напряжение, пропорциональное углу, дополняющего фа- зу Ч напряжения до 90 . Это напряжение является третьим выходным сигналом преобразователя и связано с входным напряжением обратной тригонометрической зависимостью (3).

Таким образом, предлагаемый функциональный преобразователь позволяет без методической погрешности реализовать три нелинейные зависимости, одна из которых часто встречается при выполнении векторных операций, а две другие представляют арксинусную и арккосинусные функции.

В предлагаемом преобраsователе

25 отсутствует предварительное преобразование входного сигнала в эквивалентное по величине гармоническое напряжение, что упрощает его техническую реализацию и повышает