Элемент с управляемой проводимостью
Изобретение относится к вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительг-гых машинах. Цель изобретения - повьшение точности. Элемент с управляемой проводимостью содержит четыре масштабных резистора, три ключа, элемент НЕ и два повторителя напряжения. Зависимость проводимости предлагаемого двухполюсного элемента от управляющего широтно-модулированного сигнала (ШИМ-сигнала) имеет вид я 4 К arc sin -0-5 j К - коэффициент пропорциональности, 9 - относительная длительность входного управляющего ШИМ-сигнала. 1 ил. (Л (ааЛ OD
СООЗ СОВЕТСКИХ а
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1233178 (51) 4 G 06 G 7/12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Ж
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (2l) 3770759/24-24 (22) 10.07.84 (46) 23.05,86. Бюл. В 19 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина) (72) И.В. Герасимов (53} 681.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 855671, кл. G 06 G 7/12, 1981.
Авторское свидетельство СССР
Р 1151993, кл. 0 06 G 7/12, 1983. (54) ЭЛЕМЕНТ С УПРАВЛЯЕМОЙ ПРОВОДИМОСТЬЮ (57} Изобретение относится к вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Цель изобретения повышение точности. Элемент с управляемой проводимостью содержит четыре масштабных резистора, три ключа, элемент НЕ и два повторителя напряжения.
Зависимость проводимости предлагаемого двухполюсного элемента от управляющего широтно-модулированного сигнала (ШИМ-сигнала) имеет вид g =
К are s 1п -2- g, Где К вЂ” козффицн ент пропорциональности, 9 — относительная длительность входного управляющего ШИМ-сигнала. 1 ил.
I??33178
Изобретение относится к вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.
Зависимость проводимости предлагаемого двухполюсного элемента от управлюящего широтно-модулированного сигнала (Ц!И1-сигнала) имеет вид;;
-Г2
p=Karc в5п- — В, (1) где К вЂ” коэффициент пропорциональности;
6 — относительная длительность входного управляющего ШИМсигнала. 15
Цель изобретения — повышение точности работы. !!а чертеже приведена функциональная схема элемента с управляемой проводимостью. 20
Элемент с управляемой проводимостью содержит первый масштабный резистор 1, первый ключ 2, второй масштабный резистор 3, второй ключ первый и второй сглаживающие конденсаторы 5 и 6, первый и второй повторители 7 и 8 напряжения, элемент 1!Е 9„ третий ключ 10, управляющий вход 11 элемента с управляемой проводимостью, первую и вторую сигнальные шинь:. 12 ЗО и 13, шину 14 нулевого потенциала, третий и четвертый масштабные резис-; торы 15 и 16.
Элемент с управляемой проводимостью работает следующим образом.
Первый масштабный резистор 1 и первый ключ 2 образуют первый импульсно-управляемый резистор. Второй масштабный резистор 3 и второй ключ 4 образуют второй импульсно-управляе- 40 мый резистор, а третий ключ 10 и четвертый резистор 16 — третий импульсно-управляемьгй резистор, С входа Il поступает сигнал-аргумент в виде широтно-импульсного сигнала, îòîðûé у."правляет средними значениями проводимостей первого и третьего импульсно-управляемых резисторов по линейному закону " no ложительной крутизной, а средним зна- . 1О чением проводимости Этого импульсноуправляемого резистора — по,линейному закону с отрицательной крутизной.
Последнее объясняется тем, что на управляющий вход клича 4 поступает, з5
IIIHN-сигнал с относительной длительностью В = 1-8, где & — относительная длительность 1ЦИ1 сигнала, Пред полагается,, что первый и второй сглаживающие конденсаторы 5 и 6 имеют достаточно большую емкость, обеспечивая подавление высших гармоник, возникающих при коммутации первого, второго и третьего ключей 2, 4 и 10.
Благодаря этому импульсно-управляемыс резисторы оказываются развязанными по переменному току, что позволяет в установившемся режиме рассматривать только средние значения их проводимостей и пренебречь пульсациями напряжения на первом и втором сглаживаюших конденсаторах 5 и 6.
Так, первый сглаживающий конденсатор 5 обеспечивает развязку по переменному току второго импульсно-управляемого резистора и третьего масштабного резистора 15, второй сглаживающий конденсатор 6 — развязку первого и третьего импульсно-управляемых резисторов, а также внешней по отношению к второй сигнальной шине элемента с управляемой проводимостью цепи.
Значение проводимости элемента: р. —, . (2)
Z где I — ток, поступающий во внешнюю цепь со стороны второй сигнальной шины 13; „,U — средние значения напряжений на первой и второй сигнальных шинах 12 и 13.
Средне= зн а чение тока (2: в пред- . положении, что коэффициент передачи первогс повторителя 7 напряжения равен единице, равно: т =.:(TI- 11 )Г„Я +(Б — U )Ñй (3) где 0 — среднее значенис напряжес ния на перв ом с глажив ающем конденсаторе 5; — проводимость первого масштабного резистора 1;
C-, — проводимость четвертого масштабного резистора !6; относительная длительность управляющего %1!1-сигнала с входа
Среднее значение напряжения на первом сглаживающем конденсаторе 5 в предположении, что коэффициент передачи второго повторителя 8 напряжения равен единице, равно: -1 — -- — (-, --,4 где Л. - проводимость третьего масштабного резистора 15;
1233! 8
G — проводимость второго масш 2 табного резистора 3.
Согласно (3) с учетом (4) получим:
z = (u,-11 ) c,e+ (i,„-0,)к рого сглаживающего конденсатора, с второй сигнальной шиной элемента с управляемой проводимостью и с входом
G|Cÿ g
0 +С (т-9) (5) г или
=0 e + c, - - e -- (б)
C G> — + (1-6)
Составитель Н. Фирсов
Редактор С. Патрушева Техред М.Ходанич Корректор А. Тяско
Заказ 2773/52 Тираж 671 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г; Ужгород, ул. Проектная, 4
Это выражение при G = 0,1378 V, Г /О = 0,6003 и G4 = 0,6473 К обес- 15 печивает приближение к арксинусной зависимости (1) с приведенной погрешностью 3 » «0,087.
Формула изобретения 20
Элемент с управляемой проводимостью, содержащий соединенные последовательно первый ключ и первый масштабный резистор, второй ключ и вто- 25 рой масштабный резистор, свободный вывод которого подключен к первой обкладке первого сглаживающего конденсатора и к входу первого повторителя напряжения, выход которого соединен со свободным выводом первого ключа, первый вывод третьего ключа является сигнальной шиной элемента с управляемой проводимостью, свободный вывод первого масштабного резистора соединен с первой обкладкой втовторого повторителя напряжения, выход которого подключен к свободному выводу второго ключа, подключенному управляющим входом к выходу элемента
НЕ, управляющий вход элемента с управляемой проводимостью соединен с входом элемента НЕ и управляющим входом третьего ключа, вторые обкладки первого и второго сглаживающих конденсаторов подключены к шине нулевого потенциала, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности работы, в него введены третий и четвертый масштабные резисторы,причем через третий масштабный резистор первая сигнальная шина элемента с управляемой проводимостью соединена с первой обкладкой первого сглаживающего конденсатора, второй вывод третьего ключа через четвертый масштабный резистор подключен к первой обкладке второго сглаживающего конденсатора.
