Время-импульсный функциональный преобразователь

 

Изобретение относится к устройствам , предназначенным для формирования напряжения, пропорционального функции от входного напряжения, и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах, а также в информационно-измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности за счет снижения методической погрешности . Преобразователь содержит блок усреднения, два импульсно-управляемых резистора, два масштабных резистора, дифференциальный операционный усилитель, накапливающий конденсатор , компаратор, фазоинвертор, источник опорного напряжения, информационный вход и вход задания пилообразного напряжения преобразователя. Предлагаемый время-импульсный функциональный преобразователь с биполярным источником опорного напряжения реализует дробно-рациональные функции с полиномом второго порядка в числителе и первого порядка в знаменателе . 1 ил. о 3 (Л С

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 С 06 G 7/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИД.:ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3810372/24-24 (22) 30.10.84 (46) 07.06.86. Бюл.е 21 (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) и Всесоюзный научно-исследовательский институт электроизмерительных приборов (72) И.В.Герасимов, О.В.Гришков, 10.È.Ро и Е.П.Угрюмов (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1l 773645, кл. G 06 G 7/26, 1980 °

Авторское свидетельство СССР

М 1188760, кл. G 06 G 7/20, 1984. (54) ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЬЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к устройствам, предназначенным для формирования напряжения, пропорционального функции от входного напряжения, и ю,.Я0„„12 6512 А1 может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах, а также в информационно-измерительной технике.

Цель изобретения — повышение точности sa счет снижения методической по" грешности. Преобразователь содержит блок усреднения, два импульсно-управляемых резистора, два масштабных резистора, дифференциальный операционный усилитель, накапливающий кон.денсатор, компаратор, фаэоинвертор, источник опорного напряжения, информационный вход и вход задания пилообразного напряжения преобразователя.

Предлагаемый время-импульсный функциональный преобразователь с биполярным источником опорного напряжения реализует дробно-рациональные функции с полиномом второго порядка в числителе и первого порядка в знаменателе. 1 ил.

1236512 2 но найти ток заряда накапливающего конденсатора 7 вых вычислительных машинах, а также в информационно-измерительной технике.

Цель изобретения — повьппение точности за счет снижения методической погрешности.

На чертеже представлена функциональная схема время-импульсного функционального преобразователя, Время-импульсный функциональный преобразователь содержит блок l, усреднения, два импульсно-управляемых резистора 2-3, два масштабных резистора 4-5, дифференциальный операционный усилитель b, накапливающий конденсатор ?, компаратор 8, фазоинвертор 9, источник 10 опорного напряжения, информационный вход преобразователя 11 и вход задания пилообразного напряжения преобразовате-. ля 12.

О

Ра sp Пх г (3)

l5 где G — проводимость масшабчого

2 резистора,второго импульсно-управляемого резистора 3.

Принимая во внимание соотношения (2) и (3}, иэ равенства (1) нетруд20 но найти относительную длительность широтно-модулированного сигнала 8 1

= /Т, управляющего в установившемся режиме импульсно-управляемыми резисторами 2 и 3

25 lL (и, -V ) С< С-V G,(т-".) или

Преобразователь работает следующии образом.

Входное напряжение постоянного тока поступает на неинвертирующий вход дифференциального операционного усилителя 6, для которого условием динаиического равновесия является равенство зарядов на накапливающем конденсаторе

С 2

Ь

Х (2 1 О (4) (5) З5 где С вЂ” проводимость первого мас3 штабного резистора 4;

G — проводимость второго мас5 штабного резистора 5.

Принимая во внимание выражения

40 (4} и (5),, нетрудно записать выражение для выходного напряжения времяимпульсного функционального преобразователя в виде

6Я, р Чр»р (1) где ЬЯ @ — приращение заряда накапливающего конденсатора 7 за время

Ь Я вЂ” заряд, теряемый накапливающим конденсатором 7 при его разряде за время

Т- (Т вЂ” период повторения широтно-модулированных импульсов на выходе коипаратора 8, определяемый периодом повторения входного пилообразного напряжения)..U„z U„ (--) +1i — + k

U0 U 0 и.

k- -+ 1

3 11

g$

Soar o

Са (ъ-Gt (pl где 1с = С

1) -С„.

1) +G +t.21

А (2 1 ) = С !

За счет глубокой отрицательной обратной связи на выходе компаратора

8 устанавливается такая относительная длительность широтно-модулированных импульсов, что выполняется в устано- 55 вившемся режиме условие (1) ° В предположении идеального дифференциального операционного усилителя 6 нетрудМ

k =G) о

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для формироэ вания напряжения, пропорционального функции от входного напряжения, и может быть использовано в аналогоISql (U U„)Gñ х (2) где U — величина напряжения источО ника 10 опорного напряжения, G, — проводииость масштабного резистора первого импульсного управляемого резистора 2.

Соответственно ток разряда накапливающего конденсатора 7

Тогда в установившемся режиме на вход блока 1 усреднения поступает среднее за период Т значение тока

I = Цос +П„С,(1-й)+ПХСР, Из полученного выражения следует, что предлагаемый время-импульсный функциональный преобразователь с биполярным источником опорного напря, 4

512

Составитель Н.Зайцев

Редактор О. Головач Техред Г. Герб ер

Корректор О. Луговая

Заказ 3093/53

Т ираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

3 1236 жения может реализовать произвольные дробно-рациональные функции с полиномом второго порядка в числителе и первого в .знаменателе.

Формула изобретения

Время-импульсный функциональный преобразователь, содержащий блок усреднения, источник опорного напряжения, выход которого через последо- 10 вательно соединенные первый и второй импульсно-управляемые резисторы под.ключен к первому выводу первого масштабного резистора и к входу блока усреднения, выход которого является t5 выходом преобразователя, другой вывод первого импульсно-управляемого резистора подключен к выходу источника опорного напряжения и второму выводу первого масштабного резисто- 20 ра, информационный вход преобразователя через второй масштабный резистор подключен к входу блока усреднения, управляющие входы первого и второго импульсно-управляемых резис-< торов подключены соответственно к выходу и входу фазоинвертора, о т— л и ч а ю шийся .тем, что, с целью повышения точности за счет снижения методической погрешности, в него введен дифференциальный операционный усилитель, в цепи отрицательной обратной связи которого включен нака .ливающий конденсатор и компаратор, подключенный первым входом к выходу дифференциального операционного усилителя, выходом к входу фаэоинвертора, а вторым входом к входу задания пилообразного напряжения преобразователя, инвертирующий и иеинвертирующий входы дифференциального операционного усилителя подключены соответственно к общему выводу первого и второго импульсно-управляемых резисторов и информационному входу преобразователя.