Времяимпульсное множительно-делительное устройство
Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и позволяет выработать напряжение постоянного тока. Цель изобретения - повышение точности работы устройства за счет формирования среднего значения выходного напряжения по дробно-рациональному закону. Устройство содержит источник 1 опорного напряжения, преобразователь 2 напряжение - ток, ключи 3-6, 21, 22, инверторы 7, 8, масштабные резисторы 9, 15-18, усредняющие конденсаторы 10, 19, 20, трехполюсный элемент 13, операционный усилитель 14 с соответствующими связями . 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОРИА ЛИСТИЧЕСНИХ
PECllYSRHH
А1
„„80„„1645972 (s!)s С 06 С 7/161
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ в, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4486814/24 (22) 26,09,88 (46) 30.04.91. Бюл. У 16 (72) И.B.Ãåðâñèèîâ, Е,В,Филиппов, В.Г.Корчагин, Л.Я.Кравцов и О.Е.Степанцов (53) 68 1.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
В 6081719 кл. С 06 G 7/161, 1976.
Авторское свидетельство СССР
В 773640, кл. С 06 G 7/161, 1979. (54) ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНОЕ МНОЖИТЕЛЬНОДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и по2 зволяет выработать напряжение постоянного тока. Цель изобретения - повышение точности работы устройства за счет формирования среднего значения выходного напряжения по дробно-рациональному закону, Устройство содержит источник 1 опорного напряжения, преобразователь 2 напряжение — ток, ключи 3-6, 21, 22, инверторы 7, 8, масштабные резисторы 9, !5-18, усредняющие конденсаторы 10, 19, 20, трехполюсный элемент 13, операционный усилитель 14 с соответствующими связями. 1 ил.
1645972
Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и позволяет вырабатывать напряжение постоянного тока в соответствии с зависимостью 2
U =K F. вью o F(g ) где л а О+а, 6 +ах 9 о ,+.„в
13, - выходное напряжение постоянного тока;
К вЂ” коэффициент пропорциональности
Š— значение опорного напряже15 о ния
6,, Ф ,,82, 9>- относительные длительности широтно-модулированных сигналов;
F(g>) — дробно-рациональная Аункция ю а -а — коэффициенты дробно-рациоо 4 нальной Функции, и может быть применено в информационно-вычислительных и управляющих сис25 темах, где требуется воспроизведение функциональных зависимостей в сочетании с изменением формы представления информации и реализацией оператора усреднения сигналов и параметров, Цель изобретения — повьш ение точности работы устройства за счет Формирования среднего значения выходного напряжения по дробно-рациональному закону, 35
На чертеже представлена схема время-импульсного множительно-делительного устройства, Предлагаемое устройство содержит источник 1 опорного напряжения, преобразователь 2 напряжение — ток, четыре ключа 3-6, первый 7 и второй 8 инверторы, первый масштабный резистор
9, первый усредняющий конденсатор 1О, 45 первый 11 и второй 12 информационные входы устройства, трехполюсный элемент 13, состоящий из операционного усилителя 14, масштабных резисторов
15-18, второго 19 и третьего 20 усредняющих конденсаторов, пятого 21 и шестого 22 ключей, первого 23, второго 24 и третьего 25 информационных выводов, причем первый информационный вывод трехполюсного элемента является выходом устройства, управляющий вход
26 трехполюсного элемента является третьим информационным входом устройства.
Устройство работает следующим образом.
На первый информационный вход 11 устройства поступает tlMM-сигнал с относительной длительностью 6, . Этот
UIHM-сигнал парафазно управляет ключами 3 и 4, обеспечивающими широтноимпульсную модуляцию опорного напряжения Е, В предположении бесконечно большого входного сопротивления и нулевого входного тока преобразователя
2 напряжение — ток среднее значение напряжения U1o на конденсаторе 10 определяется из условия баланса количества электричества О оо о, получаемого этим конденсатором при его заряде от источника 1 опорного напряжения Е в течение времени Я, =Т, 9 замкнутого состояния ключа 4 и теряемого в течение времени (Т вЂ” ) раи
1 эомкнутого состояния ключа 4 при разряде Ора р 1О током, определяемьм проводимостью 6 9 резистора 9.
Из условия баланса (1о =00 о, когда
" ар о (Eo Цiо )" "i; и щ о о 9 непосредственно следует, что
U F,, П,=E 91 °
При этом выходной ток преобразователя 2 напряжение — ток равен
I=КЕ 9,, где К вЂ” масштабный коэффициент преобразователя 2 напряжение — ток.
На второй информационный вход 12 устройства поступает ШИИ-сигнал с относительной длительностью 9 . Этот
ППП1-сигнал парафазно управляет ключами 5 и 6, обеспечивающими широтноимпульсную модуляцию выходного тока
?2 преобразователя 2 напряжение — ток.
Среднее значение тока I>> во входном выводе 24 трехполюсного элемента 13
=I28 =К Е g, g
Выходное напряжение U 1 устройст5шк ва на выходе 23 равно напряжению Ц ао на конденсаторе 20, так как операциoHHbIA усилитель 14 включен по схеме повторителя напряжения. При условии пренебрежимо малых по сравнению с Ео пульсаций напряжения на конденсаторах
19 и 20, напряжение U o может быть определено следующим образом
1645972
l1 =11 =т
Вых - 2о - б>с > «
Д (й,)— детерминантная функция матрицы узловых проводимостей пассивной части трехполюсного элемента
Dao h|,(eç) г = —— ! т ТИХ Т»4 =О Ь (9Э) 1О
«;I <;„р,+ д> (-«с„+с„е,>Л
)z
В
) (-(С, +С 9,)) (G»(+G» +G»g 8) 15 (С +G4783)
Таким образом:
»»«. +G» Os
†---«-г †- -- »- г (С„.СпЕ, С„Е,) (С„СЕ.Г„Е,7-(„. С„В,) (G„+G„e,7
СМ +С1т&
С» С«B +С»у С IBB«I+G»6 Г«593+С»5 «88З Г» «> С«6 8 э
С» 6 +Сд с«3
G(Q Г» . (Г»7 G»8 .Г» С, . 15 С»8 ) +С» С,5 !
Ррн этом функциональная характе- ристика устройства принимает вид
30 ! т
КК&. 82
G I»> (» «B «(Г»)7 Г» +Г»» Г)Д; +Г» «(G»Д) +Г» «gGP Я у
Г»«6+С» 9э
ЯМ2
B6Ix о К (9 ) 3 где
q(g )««а2+а«0 +а18 а+а Я где 7. — передаточное сопротивление т пас с и в ной час ти трех полюсно. го элеиента. передаточное сопротивление пассивной части трехполюснрго элемента
Д (g ) — (1,2)-алгебраическое допол" нение матрицы узловых проводимостей пассивной части трехполюсного элемента т.е. выходное напряжение постоянного тока вырабатывается в соответствии с зависимостью
Формула изобретения
Время-импульсное множительно-делительное устройство, содержащее источник опорного напряжения, преобразователь напряжение — ток, первый и второй ключи, первые информационные выводы которых через последовательно включенные первый масштабный резистор и первый усредняющий конденсатор подключены к второму выводу первого ключа и шине нулевого потенциала, управгде 1. — входной ток неинверт6 рукнге»4 го входа операционного усилив теля 14; ляющие входы первого и второго ключей соответственно через первый инвертор
4О и непосредственно подключены к перво" му информационному входу устройства, второй информационный вход которого через второй инвертор и непосредственно подключен к управляющии входам со4> ответственно третьего и четвертого ключей, первые информационные выводы которых подключены к выходу преобразователя напряжение " ток, второй информационный вывод третьего ключа подключен к шине нулевого потенциала, трехполюсный элемент, содержащий операционный усилитель и второй усредняющий конденсатор, параллельно которому включены последовательно соединенные второй масштабный резистор и пятый ключ, управляющий вход пятого ключа является управлякщии входои трехполюсного элемента, соединенног» с третьим информационным входом уст1645972
Составитель E.Ôèëèïïîâ
Редактор Л.Пчолинская Техред Л,Олийнык Корректор Н.Король
Подписное
Тираж 397
Заказ 13S1
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101 ройства, выход операционного усилителя является первым информационным выводом трехполюсного элемента и выходом всего устройства, общий вывод второго сглаживающего конденсатора и второго масштабного резистора соеди- . нен с вторым информационным выводом ! трехполюсного элемента, третий инфор1 мационный вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы устройства эа счет формирования среднего значения выходного напряжения по дробно-уаиНо- 15 нальному закону, в трехполюсный элемент введены третий, четвертый и пятый масштабные резисторы, третий усредняющий конденса1гор и шестой ключ, а выход источника опорного напряжения подключен к второму информационному выводу второго ключа, общий вывод первого масштабного резистора и первого усредняющего конденсатора подключен к входу преобразователя напряжение — ток, второй информационный вывод четвертого ключа соединен с вторым информационным выводом трехполюсного элемента, подключенного через третий масштабный резистор с включенными параллельно ему последовательно соединенными четвертью масштабным резистором и шестым ключем, к прямому входу операционного усилителя и первым выводам пятого масштабного резистора и третьего усредняющего конденсатора, вторые выводы которых подключены к общему выводу второго усредняющего конденсатора и пятого ключа и третьему информационному выводу трехполюсного элемента, управляющий вход которого ссединен с управляющим входом шестого ключа, выход операционного усилителя подключен к его инвертирующему входу.
