Элемент с управляемой проводимостью

 

Изобретение относится к вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повышение точности работы при управлении проводимостью по арксинусному закону. Элемент с управляемой проводимостью содержит шесть импульсно-управляемых резисторов 1-6, три сглаживающих конденсатора 7-9, инвертор 10. Зависимость проводимости g элемента от управляющего широтно-импульсного сигнала 0 (1ПИМ) имеет вид sinlf/2 10, для данной функции справедливо дробно-рациональное приближение , обеспечивающее приведенную погрешность аппроксимации, не превышающую О , 3% для х(0,1). 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (}9) (1И (SD4 606 G 7 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 38?9747/24-24 (22) 08.04.85 (46) 30.04.87. Бюл. Ф 16 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина) (72) И.В. Герасимов (53) 681.3(088,8) (5б) Авторское свидетельство СССР

Ф 855671, кл. G 06 G 7/12, 1980.

Авторское свидетельство СССР по заявке У 3770759/24, кл. G 06 G 7/12, 1984. (54) ЭЛЕМ :НТ С УПРАВЛЯЕИОИ ПРОВОДИИОСТ Ь10 (57) Изобретение относится к вычис-. лительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повышение точности работы при управлении проводимостью по арксинусному закону. Элемент с управляемой проводимостью содержит шесть импульсно-управляемых резисторов 1-6, три сглаживающих конденсатора 7-9, инвертор 10 ° Зависимость проводимости g элемента от управляющего широтно-импульсного сигнала 6 (1ПИМ) имеет вид g=k sin3 /2ХО, для данной функции справедливо дробно-рациональное приближение, обеспечиваницее приведенную погрешность аппроксимации, не превышаннцую 0,37 для х E.(0,1). 1 ил.

g k sin — а

3r

g(I9) 1

6„-G

С -G

G -G

g й

С -С

4 3

2746 10 +1 ° 1756 10 x+1,5861 10 х 2 6047 10

R (Х)—

3I2,3279 10 +4,3461 10 х + х

100, 1 1 2th + — + х-х х-х х-х

3! l3

Изобретение относится к вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Цель изобретения — повышение точности работы при управлении проводимостью по арксинусному закону.

На чертеже изображена структурная схема элемента с управляемой проводимостью.

Элемент с управляемой проводимостью содержит шесть импульсно-управляемых резисторов 1-6, первый - третий сглаживающие конденсаторы 7-9 и инвертор 10, широтно-импульсный управляющий вход 11 задания аргумента элемента, первый 12 и второй 13 информационные выводы элемента, ключи 14 и масштабные резисторы 15.

Элемент с управляемой проводимостью работает следующим образом.

Зависимость проводимости g элемента от управляющего широтно-импульсного (ШИИ) сигнала 8 имеет вид:

С входа 11 поступает сигнал-аргумент в виде ШИИ-сигнала, который управляет средними значениями проводигде G,, Gÿ, Gç, С,, G5, G — проводимости масштабных резисторов 15 с первого по шестой импульсно-управляемых резисторов. обеспечивающее приведенную погрешность аппроксимации

R (х)-sin — v x

Д

=max i2 2 х (0; П max . Q хе(0; П 2 не превышающую 0,37 для х I 0; 1).

Выражение (4) путем эквивалентных преобразований можно представить в виде

07465 2 мостей первого, третьего и пятого импульсно-управляемых резисторов по линейному закону с отрицательной крутизной, а средними значениями проводимостей второго, четвертого и шестого — по линейному закону с положительной крутизной. Это объясняется тем, что на управляющие входы импульсно-управляемых резисторов 2, 3 и 6

10 поступает ШИИ-сигнал с прямой относительной длительностью 6, а на управляющие входы импульсно-управляемых резисторов 1, 4 и 5 — с инверсной

QI-О. Предполагается, что сглаживаю15 щие конденсаторы 7, 8 и 9 имеют достаточно большую для развязки по переменному гоку указанных импульсно-управляемых резисторов емкость. Эти конденсаторы подавляют высшие гармо20 ники напряжений, возникающие при коммутации ключей 14 импульсно-управляемых резисторов ° Благодаря этому в установившемся режиме можно рассматривать только средние значения sa период ШИН-сигнала проводимостей импульсно-управляемых резисторов. Конденсатор 9 обеспечивает развязку по переменному току элемента в целом и внешней по отношению к нему цепи.

30 Значение проводимости элемента

Для функции у=з п—

31

2 (3) справедливо дробно-рациональное приближение где х, =6, I 625, х =-1,0858 ° 10, х =-7,3132.10 — нули функции

К, (х) (5), являющиеся соответствейно полюсами функции К, (х) 0 =1 /КЗ!р,(х); X =-4,0622, Х =3,6522 ° .10

Х3=1,8641.101 — в еты функции

R2/ (х) соответственно в полюсах

Х, Xz Хз.

При х= 8 из соотношений (1), (3) (4) и (5) получают

g(8)-k sin — 4Е

Я k

2 Ra< 6) i 3074 (6) k

Х1 Xg X . 8-х Е-х + В-х

1 Я з

Сравнивая выражения (3) и (6), получают систему уравнений для опре- 5 деления значений проводимостей

С (i=1-6) Х

G -G

Я à

G -G

t0 х

Х g

k (7) 15

С -G

G -G з х

2 х

= х

Решением системы уравнений (7) будет набор значений проводимостей 25 масштабных резисторов G, =1,5170К

С =1,2709К, С =2,7384 10 К, С =

=2,9735 10" К, С =3,9232 10 К, С =5,7568К, при которых имеет место закон управления (1) средним значе- 30 нием проводимости предлагаемого двухполюсного элемента с погрешностью, не превышающей 0,3%.

Формула изобретения

Элемент с управляемой проводимостью, содержащий первый, второй и третий импульсно-управляемые резисторы, выполненные на последовательно вклю- 40 ченных ключе и масштабном резисторе, свободные выводы которых являются первым и вторым сигнальными выводами, а управляющий вход ключа является управляющим входом импульсно-управ- 4$ ляемого резистора, первый и второй сглаживающие конденсаторы и инвертор, причем управляющий вход первого импульсно-управляемого резистора через инвертор подключен к широтно-импульс-50 ному входу задания аргумента элемента с управляемой проводимостью и

65 4 к управляющим входам последовательно соединенных второго и третьего импульсно-управляемых резисторов, первый сигнальный вывод первого импульсно-управляемого резистора через первый сглаживающий конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, лерг и сигнальный вывод второго импульсно-управляемого резистора соединен с первым информационным выводом элемента с управляемой проводимостью, первый сигнальный вывод третьего импульсно-управляемого резистора соединен с вторым сигнальным выводом второго импульсно-управляемого резистора и через второй сглаживающнй конденса-. тор подключен к шине нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы при управлении проводимостью по арксинусному закону, в него введены четвертый, пятый и шестой импульсно-управляемые резисторы и третий сглаживающий конденсатор, причем первый сигнальный вывод четвертого импульсно-управляемого резистора соединен с вторыми сигнальными выводами первого и второго импульсно-управляемых резисторов, второй сигнальный вывод четвертого импульсно-управляемого резистора соединен с первым сигнальным выводом второго импульсно-управляемого резистора и через третий сглаживающий конденсатор с первыми сигнальными выводами пятого и шестого импульсно-управляемых резисторов, которые объединены между собой и подключены к второму информационному выводу элемента с управляемой проводимостью, вторые сигнальные выводы третьего, пятого и шестого импульсно-управляемых резисторов подключены к первому сигнальному выводу первого импульсно-управляемого резистора, управляющие входы четвертого и пятого импульсно-управляемых резисторов подключены к выходу инвертора, а управляющий вход шестого импульсно-управляемого резистора подключен к широтно-импульсному входу задания аргумента элемента с управляемой проводимостью.

ВНИЙПИ Заказ 1634/49 Тираж 673 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4