Элемент с управляемым сопротивлением

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в устройствах автоматического регулирования и управления для формирования законов изменения параметра операционного элемента, описываемых дробно-рациональными функциями. Цель изобретения - повышение точности при управлении средним значением сопротивления элемента по дробно-рациональному закону. Сущность предлагаемого изобретения состоит в создании простого и помехоустойчивого дискретно-аналогового элемента с коммутируемыми резистивными и емкостными компонентами, подключенными к операционному усилителю, с использованием принципа усреднения широтно-модулированных импульсных последовательностей. Благодаря этому структурно реализуется дробно-рациональный закон управления средним значением сопротивления в виде отношения полинома первого порядка к полиному второго порядка. Изобретение представляет новую совокупность признаков, отражающую наличие дробно-рационального закона изменения среднего значения сопротивления элемента, совмещение функций вычисления и преобразования широтно-импульсный сигнал - параметр цепи, комбинированную обратную связь с использованием коммутируемых резистивных и емкостных элементов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11)

А1 (S1)S С 06 С 7/12

g . ÙI3IIIÌ

1„-Гаа- (П@ «@

Г,ль Г!,(ОТг-6Р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛКРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4601495/24-24 (22) 31 . 10.88 (46) 30.09.90. Бюп. № 36 (72) Ю. Б. Садомов, И. В. Герасимов, В.Г.Корчагин, Л.Я.Кравцов и Е.В.Филиппов (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 11 20357, кл . G 06 G 7/12, 1983 .

Авторское свидетельство СССР № 1233180, кл. С 06 G 7/20, 1984. (54) ЗЛЕМЕНТ С УПРАВЛЯЕМЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к вычисли-, тельной технике и может найти применение в устройствах автоматического регулирования и управления для формирования законов изменения параметра операционного элемента, описываемых дробно-рациональными функция ми. Цель изобретения — повышение точности нри управлении средним значением сопротивления элемента по дробИзобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в устройствах автоматического регулирования и управления, где неФ обходимо формировать зависимости сопротивления r элемента от относительной длительности 8 управляющего широтно-модулированного сигнала

8 = 7, /Т, представляющего собой последовательность прямоугольных им- пульсов длительностью и периодом повторения Т, по дробно-рациональ2 но-рациональному закону. Сущность предлагаемого изобретения состоит в создании простого и помехоустойчивого дискретно-аналогового элемента с коммутируемыми резистивными и емкостными компонентами, подключенными .к операционному усилителю, с использо" ванием принципа усреднения широтномодулированнь1х импульсных последовательностей. Благодаря этому структурно реализуется дробно-рациональный закон управления средним значением сопротивления в виде отношения полинома первого порядка в полиному второго порядка. Изобретение представляет новую совокупность признаков, отражающую наличие дробно-рационального закона изменения среднего значения сопротивления элемента, совмещение функций вычисления и преобразования широтно-импульсный сигнал параметр цепи, комбинированную обратную связь с использованием коммутируемых резистивных и емкостных элементов. 1 ил.

1 ному закону r = à z 8 /(а, — а 0 ), а а и а — коэффициенты дробно-paOt циональной функции.

Цель изобретения — повышение точности при управлении средним значением сопротивления элемента по дробнорациональному закону.

На чертеже представлена схема эле, мента с управляемым сопротивлением, содержащего операционный усилитель

1, четыре масштабных резистора 2-5. два усредняющих конденсатора 6-7 и

1596351 два ключа 8-9, первый 10, второй 11 сигнальные выводы и управляющий 12 вх од элемент а .

Элемент с управляемым сопротивлением работает следующим образом.

На управляющий вход 12 поступает поток модулированных по длительности прямоугольных импульсов, управляющих работой ключей 8 и 9. Усредняющие 10 ! конденсаторы 6 и 7 обеспечивают подавление высших гармоник напряжения, возникающих при коммутации ключей 8 и 9. Благодаря этому масштабные резисторы 2 и 3 оказываются развязан- 15 ными по переменному току от импульсно-управляемых цепей, состоящих из масштабных резисторов 4 и 5 и ключей 8 и 9.

В предположении заземления сигналь-20 ного вывода 10 элемента и идеального операционного усилителя 1, ток через масштабный резистор 3 равен

25 где U — среднее значение напряжения на усредняющем конденсаторе 7;

С вЂ” проводимость масштабного ре- 30

3 зистора 3.

Среднее значение напряжения на усредняющем конденсаторе 6 равно

\/ I .- G

U = I -— - — - U 35 и 9<- e v С

Ф где U. — среднее значение напряже4 ния на усредняющем конденсаторе 6; 40

G> — проводимость масштабного резистора 4;

0 — относительная длительность широтно-модулированных сигналов 8 = 2/Т. 45

Среднее значение напряжения на усредняющем конденсаторе 7 может быть найдено из условия динамического равновесия Qpap Q раэр 7 Q эар7 — заряд, приобретаемый конденсатором 7 на 50 этапе заряда; 9 palp — заряд, теряемый конденсатором 7 на этапе разряда.

При разомкнутом состоянии ключа 9 в течение промежутка времени (Т- ь) имеем

Зар т Вх(+UG (Т- ), где I — значение входного тока элебх мента;

G — проводимость масштабного

7 резистора 2.

При замкнутом состоянии ключа 9 в течение промежутка времени имеем раэр = П Сд Iвх" где G — проводимость масштабного

5 резистора 5.

Функциональная характеристика элемента имеет вид

С,,в

Ц = Т 2 7 8 С С С С э Ф 5 т. е. среднее значение сопротивления элемента подчиняется дробно-рациональному закону управления нида

r =а 6 (а -а 9 ).

0 1 2

Формула изобретения

Элемент с управляемый сопротивлением, содержащий первый масштабный резистор, включенный между неинвертирующим входом и выходом операционного усилителя, подключенного через последовательно соединенные первый усредняющий конденсатор и второй масштабный резистор к одному из сигнальных выводов элемента, соединенному с шиной нулевого потенциала, и подключенного через последовательно включенные второй усред"яющий конденсатор и третий масштабный резистор к первому информа— ционному выводу первого ключа, под-: ключенного управляющим входом к управляющему входу элемента, четвертый масштабный резистор, первый вывод которого через второй ключ подключен к выходу операционного усилителя, подключенного инвертирующим входом к общему выводу первого усредняющего конденсатора и второго масштабного резистора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности при управлении средним значением сопротивления элемента дробно рациональным законом, в нем второй вывод четвертого масштаб-, ного резистора подключен к инкертирующему входу операционного усилителя, соединенного неинвертируюшик и t

Составитель Н.Зайцев редактор М,Товтин Техред: ;Л.Олийнык Корректор,B.KÓ÷eÐÿâàÿ

Подписное

Заказ 2911

Тираж 564

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, И-35, Раушская нэб., д. 4/5

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

5 1596351

6 входом с другим информационным вы- информационный вывод первого ключа водом элемента и общим выводом вто- подключен к шине нулевого потенциала„ рого усредняющего конденсатора и тре- управляющий вход втоРого ключа подтьего масштабного резистора, второй ключен к управляющему входу элемента.