Время-импульсный преобразователь
ВРЕМЯИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ , содержащий блок усреднения , источник опорного напряжения, выход которого через последовательно соединенные первый н второй импульсно-управляемые резисторы подключены к первому выводу первого .масштабного резистора и к входу блока усрелнепия, вы.ход которого является выходом преобразователя, информационный вход, преобразователя соединен с входом широтно-импульсного модулятора, выход которого непосредственно и через фазоинвертор подключен к управляюш,им входам соответственно первого и второго импульсноуправляемых резисторов, вывод которых через сглаживающий конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью новыщения точности преобразования входного сигнала по закону степенной функции с показателе.м 3/2, в него введен второй масштабный резистор , включенный .между входом преобразователя и входом блока усреднения, второй вывод первого масштабного резистора подключен к выходу источника опорного напряжения .
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4 G 06 G 7 20
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3741304/24-24 (22) 15.05.84 (46) 30.10.85. Бюл. № 40 (72) В. Б. Смолов, Е. Г1. Угрюмов, В. М. Машенков и И. В. Герасимов (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) и Всесоюзный научно-исследовательский институт электроизмерительных приборов (53) 681.3 (088.8) (56) Карпов P. Г., Карпов H. P. Г1реобразование и математическая обработка широтно-импульсных сигналов. М.: Машиностроение, 1977, с. 133, рис. 94.
Авторское свидетельство СССР № 286358, кл. G 06 G 7/20, 1970. (54) (57) ВРЕМЯИМПУЛЬСНЪ|Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий блок усреднения, источник опорного напряжения, выход которого через последовательно соединенные
ÄÄSUÄÄ 1188760 A первый и второй импульсно-управляемые резисторы подключены к первому выводу первого масштабного резистора и к входу блока усреднения, выход которого является выходом преобразователя, информационный вход. преобразователя соединен с входом широтно-импульсного модулятора, выход которого непосредственно и через фазоинвертор подключен к управляющим входам соответственно первого и второго импульсноуправляемых резисторов, общий вывод которых через сглаживающий конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения точности преобразования входного сигнала по закону степенной функции с показателем
3/2, в него введен второй масштабный резистор, включенный между входом преобра- Ж зователя и входом блока усреднения, второй вывод первого масштабного резистора под- Ц ф ключен к выходу источника опорного напряженияя.
1188760
G &а
Gi8Gz(l — 0) в — & 9) — 1Ô 90
G i8+ Gz(l — 8) 6
0. — & о=к—
1-1 х
Uo (2) C0Ci2BHT< .JIB Н. Фирсов
Редактор В. Ковтун Текрсд И. Верес Корректор М. Максимишинец
Заказ 6747/52 Тираж 709 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и мо;кет найти также применение в информационно-измерительной технике.
Цель изобретения — повышение точности преобразования входного сигнала по закону степенной функции с показателем 3/2.
На чертеже представлена функциональная схема времяимпульсного преобразователя.
Времяимпульсный преобразователь содержит блок усреднения 1, сглаживающий конденсатор 2, импульсно управляемые резисторы 3 и 4, фазоинвертор 5, широтноимпульсный модулятор 6, источник опорного напряжения 7, первый 8 и второй 9 масштабные резисторы, причем блок усреднения состоит из операционного усилителя 10, третьего масштабного резистора 11 и усредняющего конденсатора 12.
Зависимость выходного напряжения U„ преобразователя о" входного 1)„имеет вид 2п где К вЂ” коэффициент пропорциональности;
14 — опорное напряжение постоянного тока, причем 0(U„(VO.
Времяимпульсный преобразователь работает следующим образом.
Входное напряжение U„c помощью широтно-импульсного модулятора 6 линейно преобразуется в относительную длительность широтно-модулированного сигнала (ШИМсигнала) где Ki — коэффициент пропорциональности;
О = т/Т, где т — длительность повторяющихся с периодом Т прямоугольных импульсов.
На выходе фазоинвертора 5 формируется
ШИМ-сигнал с относительной длительностью 0 = 1 — О. Эти ШИМ-сигналы управ- 40 ляют средними значениями проводимостей соответственно первого 3 и второго 4 импульсно управляемых резисторов. Среднее значение проводимости первого 3 импульсно управляемого резистора равно g = G O, а второго g2 = (д О = G> (1 — О), где
45 и Gz — проводимости первого 3 и второго 4 импульсно управляемых резисторов соответственно. 3а счет сглаживающего конденсатора 2 импульсно управляемые резисторы
3 и 4 оказываются развязанными по переменному току, что позволяет рассматривать только средние значения их проводимостей.
Таким образом, среднее значение проводимости цепи из последовательно соединенных первого и второго импульсно управляемых резисторов равно
С учетом отмеченного и в предположении потенциального заземления входа блока усреднения среднее значение выходного напряжения V, равно
Г
1- = — — у (— 1 о(з + у ) + UG42 (4) где G u G проводимости первого 8 и второго.9 масштабных резисторов соответственно;
G; — проводимость резистора ll блока усреднения 1.
Подставляя в (4) значения g p (3) и О (2) в предположении К = — 1, получим
О Gð а U Я и,= —" (cia оЛ* . С=вв . (5)
62 Uo
Приведенное ниже выражение (6)
R27 (х) = — l,7032 10 + 1 "269 -4- (р
1,1792Х (1-х) аппроксимирует степенную функцию с показателем 3/2, с погрешностью не выше 0,17о„ в диапазоне изменения х от 0 до 1. На основании подобия выражения (5) выражению (6) выбираются значения проводимостеи резисторов 11 и 12 и импульсно управляемых резисторов 3 и 4, что позволяет предлагаемому устройству с точностью не ниже 0,17Я воспроизводить заданную функцию.
