Широтно-импульсное множительное устройство

 

Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам с широтно-импульсным преобразованием сигнала и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повышение точности. Широтно-импульсное множительное устройство содержит интегратор 1, первый и второй компараторы 2 и 3, элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 4, реверсивный счетчик 5 импульсов, генератор 6 опорной частоты, блок 7 индикации, преобразователь 8 кода в длительность импульса, ключевой элемент 9, блок 10 коммутации знака, входы первого и второго сигналов-сомножителей 11 и 12, шину 13 нулевого потенциала. Работа устройства основана на формировании развертывающих напряжений на выходе интегратора 1, сравнении их с опорными напряжениями с помощью первого и второго компараторов 2 и 3, формировании двух последовательностей импульсов, выделении разностной последовательности импульсов и ее кодировании. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Ц»

РЕСПУБЛИК рцэр G 06 G 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ CHHT .СССР (2 1) 4450749/24-24 (22) 27.06.88 (46) 15.06.90. Бюл. Ф 22 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) А.С.Давыдов, В.У.Кизилов и И.И.Смилянский (53) 681.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 886009, кл. G 06 G 7/16, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Р 1116437, кл. G 06 G 7/16, 1982. (54) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОЕ МНОЖИТЕЛЬНОЕ

УСТРОЙСТВО, (57) Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам с широтно-импульсным преобразованием сигнала и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Целью изобретения является повышение

„„Я0„„1571622 А 1

2 точности, Широтно-импульсное множительное устройство содержит интегратор 1, первый и второй компараторы 2 и 3, элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 4, реверсивньп счетчик 5 импульсов, гене- ратор 6 опоркой частоты,. блок 7 индикации, преобразователь 8 кода в длительность импульса, ключевой элемент

9, блок 10 коммутации знака, входы первого и второго сигналов-сомножителей 11 и 12, шину 13 нулевого потенциала. Работа устройства основана на формировании развертывающих напряжений на выходе иктегратора 1, сравнении их с опорными напряжениями с помощью первого и второго компараторов

2 и 3, формировании двух последова тельностей импульсов, выделении разностной последовательности импульсов и ее кодировании. 2 ил.

1571622

Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам с ши-, ротно-импульсным преобразованием сигналов и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Целью изобретения является повышение точности.

На фиг, ° 1 изображена функциональная схема широтно-импульсного множи1О тельного устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы сигналов.

Устройство содержит интегратор 1, первый 2 и второй 3 компараторы, элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 4, реверсивный счетчик 5 импульсов, генератор 6,опорной частоты, блок 7 индикации, преобразователь 8 кода в длительность импульса, ключевой элемент 9, блок 10 коммутации знака, вход 11 первого сиг- о нала-сомножителя, вход 12 второго .сигнала-сомножителя, шину .13 нулевого потенциала.

На фиг ° 2 изображены а — выходное напряжение интегратора 1, б — выход- 25 ное напряжение первого компаратора 2, в — выходное напряжение второго компаратора 3, г — напряжение на выходе элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 4.

Широтно-импульсное множительное устройство. работает следующим образом.

На входе интегратора 1 периодически формируется сумма первого сигнала-сомножителя с входа 11 и опорного напряжения (напряжения с выхода первого компаратора 2). В результате на выходе интегратора 1 получается развертывающее напряжение (фиг.2а), изменяющееся.по линейному закону.

В случае,,когда напряжение первого 4О сигнала-сомножителя постоянно или можно пренебречь его изменением за время цикла преобразования (период преобразования значительно меньше периода изменения первого си нала-сомножите- 45 ля), напряжение на выходе интегратора 1

В, «) = — (П,+X) t+R,, 1 (1)

Ти где Т вЂ” постоянная времени интегриро-5О и вания; R — начальное значение разверты0 вающей функции;

U0 — опорное напряжение;

Х вЂ” напряжение первого сигналасомножителя.

Интегрирование суммарного сигнала продолжается до момента сравнения выходного напряжения интеграгора 1 с первым порогом II =U срабатывания первого компаратора 2 (момент (% фиг. 2а) °

Во втором такте цикла развертывающего преобразования напряжение на выходе интегратора 1 изменяе"ся по закону

О ° -) (1 п

Интегрирование разностного сигнала продолжается до момента сравнения напряжения (2) с вторым порогом П =-U

2 срабатывания первого компаратора 2 (момент t <, фиг ..2а) .

Таким образом, на выходе интегратора 1 формируеуся первая непрерывная последовательность двух чередующихся развертывающих напряжений (1) и (2).

На выходе первого компаратора 2 формируется первая последовательность чередующихся временных интервалов (фиг. 2б) .

На входе второго комяаратора 3 сравнивается интегрированный суммарl ный сигнал (1) с третьим пороговым напряжением П, а интегрированный разностный сигнал (2) — четвертым . пороговым напряжением П . В результате на выходе второго компаратора 3 формируется вторая последовательность временных интервалов (фиг.2в).

Величины пороговых напряжений задаются следующим образом;

II3 + (3)

II =Y-Zs

Ф (4) где Y — значение второго сигнала-сомножителя с входа 12 в момент сравнения;

Z — - приведенное к входу второго компаратора 3 значение сигнала обратной связи.

При этом в течение времени Т „ 7.=U, а в течение времени Т =Т-Т, Z.=0, где

Т вЂ” период преобразования кода в длительность импульса, выбирается постоянным и на несколько порядков превышающим длительность одного -:цикла двухтактного интегрирования.

На выходе элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 4 в каждом цикле двухтактного интегрирования формируются четыре временных интервала (фиг.2г).

Разность длительностей чередующихся временных интервалов .в одном цикле преобразования

n n л л и UîZ XY

4i = — i + i — i =4Т вЂ”.— ---. (s)

3 + и 2 2

-с

157

Сформированная последовательность чередующихся временных интервалов подается на управляющий вход реверсивного счетчика 5 импульсов. В реверсивном счетчике.5 импульсов за каждый цикл интегрирования записывается число, пропорциональное разности четырех чередующихся временных интервалов, сформированных в этом цикле. Приращение разности числа периодов (импульсов) сигнала опорной частоты за каждый цикл преобразования кода в длительность импульса

4Те Ео ГТ (ПД-XY)-ТАХТ) и о о (6) т Т П2 Х2 о где f — частота следования опорных импульсов;

Т вЂ” длительность одного цикла двухтактного интегрирования. Накопление разности (б) производится непрерывно, а накопленный цифровой код преобразуется в длительность импульса,в преобразователе 8, в течение которого на вход второго компаратора 3 поступает образцовое постоянное напряжение обратной связи, знак которого определяется состоянием первого компаратора 2 и знаком произведения сигналов-сомножителей.

Приращение разности (б) станет равным. нулю, если равен нулю член, заключенный в квадратных скобках °

Тогда

Т =Т—

XU

1 (7 )

О т.е. в установившемся режиме длительность (7), а следовательно, код, записанный в реверсивном счетчике 5 импульсов, пропорциональны произведению сигналов-сомножителей. При этом из выражения (7) следует, что стабиль1622

6 ность опорной частоты не влияет на точность преобразования.

Формула изобретения

Широтно-импульсное множительное устройство, содержащее интегратор, вход которого является входом первого

1О сигнала-сомножителя. устройства, первый и второй компараторы, выход интегретора подключен к первому входу первого компаратора, второй вход которого соединен с шиной нулевого потен15 циала, выход nepsoro KoMnapaTopa пол ключен к входу интегратора, к первому входу элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ и к первому входу блока коммутации знака, первый вход второго. кампаратора является входом второго сигнала-сомножителя, выход интегратора подключен к второму входу второго компаратора, выход которого соединен с вторым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которого подключен к управляющему входу реверсивного счетчика импульсов, к счетному входу которого подключен выход генератора опорной частоты, выход реверсивного счетчика импульсов соединен с вторым входом блока коммутации знака и с входом блока индикации, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены преобразователь кода в длительность импульса и ключевой элемент, причем выход блока коммутации знака через ключевой элемент соединен с первым входом второго компаратора, выход реверсивного счетчика импульсов подключен к входу преобразователя кода в длительность импульса, выход которого соединен с управляющим входом ключевого элемента., 1571б22

Составитель 0.0траднов

Редактор E.Копча Техред М.Дидык Корректор Л. Бескид

Заказ 1514 Тираж 562, . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101