Устройство сопряжения аналогового процессора с вентильным коммутатором

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при аналого-цифровом моделировании машинно-вентильных систем сопряжения аналогового процессора с вентильным коммутатором. Целью изобретения является расширение диапазона рабочих частот. Устройство сопряжения содержит операционные усилители 1, 7, масштабные резистоты 2-5, 8, 10, шину 9 связи с аналоговым процессором, корректирующий конденсатор 11с соответствующими связями. Введение корректирующего конденсатора позволяет расширить диапазон рабочих частот . 1 ил. fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)э G 06 Е 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4439045/24 (22) 09.06.88 (46) 15.05.91. Бюл. hL 18 . (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электромеханики (72) К.А.Оганесян (53) 681.3 (088.8) (56) Применение аналоговых вычислительных машин в энергетических системах.

Под.peл, Соколова Н.И., M. Ýíåðãèÿ, 1972, с.140.

Разработка и создание математической модели и исследование процессов в СЭД, Научный отчет ВНИИЭМ ОАГ, 129, 162, 1983, с,34, Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при . аналого-цифровом моделировании машинно-вентильных систем сопряжения аналогового процессора с вентильным коммутатором.

Целью изобретения является расширение диапазона рабочих частот.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит первый операционный усилитель 1 (ОУ1), первый масштабный резистор 2 (R>), второй масштабный резистор 3 (Я2), третий масштабный резистор 4 (Яз), четвертый масштабный резистор

5 (R4), выход устройства 6, второй операционный усилитель 7 (ОУ2), пятый масштабный резистор 8 (ЯБ), шину 9 связи с аналоговым

„„Я3 „„1649555 А1 (54) УСТРОЙСТВО СОПРЯЖЕНИЯ АНАЛОГОВОГО ПРОЦЕССОРА С ВЕНТИЛЬНЫМ

КОММУТАТОРОМ

{57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при аналого-цифровом моделировании машинно-вентильных систем сопряжения аналогового процессора с вентильным коммутатором. Целью изобретения является расширение диапазона рабочих частот.

Устройство сопряжения содержит операционные усилители 1, 7, масштабные резистоты 2-5, 8. 10, шину 9 связи с аналоговым процессором, корректирующий конденсатор 11 с соответствующими связями. Введение корректирующего конденсатора позволяет расширить диапазон рабочих частот. 1 ил. процессором, шестой масштабный резистор 10 (Яв), корректирующий конденсатор

11 (Ск), информационный вход 12 устройства.

Устройство сопряжения аналогового (Л процессора с вентильным коммутатором ра- (Jl ботает следующим образом, (Я

Поданный на информационный вход 12 сигнал 0 через делитель, образованный пятым и шестым масштабными резистора 8 и 10, подается на неинвертирующий вход первого операционного усилителя 1 с коэффиц 4ентом передачи К1=(R>+ Rz)/R<, далее через делитель, образованный третьим и четвертым масштабными резисторами 4 и 5, сигнал подается на неинвертирующий вход второго операционного усилителя 7, который работает как повторитель напряжения.

1649555

Сигнал с выхода второго операционного усилителя 7 поступает через делитель напряжения, образованный пятым и шестым масштабными резисторами 8, 10, на неинвертирующий вход первого операционного 5 усилителя 1. Выходное напряжение U»> снимается после делителя 4,5, оно же через повторитель напряжения (ОУ2); подается на шину 9 связи с аналоговым процессором.

Под коэффициентом передачи К1 опера- 10 ционного усилителя 1 подразумевается отношение напряжения на его выходе к входному напряжению (имеется в виду напряжение непосредственно на неинвертирующем входе ОУ1). В данном случае t5 первый операционный усилитель 1 включен по схеме неинвертирующего усилителя, поэтому . его коэффициент передачи K1 =

= (й1+ R2)/R1.

Условие настройки устройства, обеспе- 20 чивающее независимость выходного тока

ie

R5 = R2, R6/R1.

С учетом приведенного выше условия настройки можно записать передаточные 25 отношения устройства по току и напряжению

Ieex(P)/Usx(P) = Й2/В1ЙЗ E(P);

Оеых (Р} Uex(P) = R2R4/R1R3 F. (P), где (Р) — функции ошибки, показывающая 30 зависимость коэффициента передачи устройства для сопряжения от частоты.

Функция ошибки вводится в выражения передаточных отношений устройств для подчеркивания неидеальности этих уст- 3 ройств. В идеальном случае функция ошибки должна иметь нулевую фазу и единичную амплитуду. В данном случае е (Р) — это функция ошибки, обусловленной ограниченностью полосы усиления операционного 4 усилителя 1, Для предлагаемого устройства е (Р) имеет вид где0еех "иных " — максимальнодопустимые значения выходных напряжений и тока первого операционного усилителя 1, Usx " максимальное входное напряжение устройства, т.е. величину R4 выбирают так, чтобы сумма сопротивлений Яз и R4 была бы не меньше минимально допустимой нагрузки . для операционного усилителя ОУ1, исходя из его допустимых Uss " и 1еых ". Для обеспечения линейности работы операционного усилителя.1 максимальная величина

R4 должна быть не больше правой части неравенства. которая получается после преобразования отношения напряжения на выходе операционного усилителя 1 к напряжению на входе всего устройства.

Величины сопротивлений масштабных резисторов 2, 3, 8. 10 желательно брать одинаковыми для предотвращения разброса параметров, Формула изобретения

Устройство сопряжения аналогового процессора с вентильным коммутатором, 0 содержащее первый и второй операционные усилители, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой масштабные резисторы; причем первый, второй, третий и четвертый масштабные резисторы включены последовательно, свободные выводы первого и четвертого масштабных резисторов соединены с шиной нулевого потенциала, общие выводы первого и второго, второго и третьего масщтабных резисторов соединены соответственно с .инвертирующим входом и выходом первого операционного усилителя, а общий вывод третьего и четвертого масштабных резисторов. подключен к инвертирующему входу второго операционного усилителя и является выходом устройства, пятый масштабный резистор включен между неинвертирующим входом первого операционного усилителя и шиной связи устройства с аналоговым про,(P) =(тр+1) /(т2 р2/а+ т р+ 1), 45 где а= йз/(йз+ R4), T = Ск2В2/К1, Ск" K1/R2 оХ«, где вед1 — полоса единичного усиления первого операционного усилителя 1. 50

Введение корректирующего. конденсатора С» приводит к расширению диапазона рабочих частот, Приведем выражение функции ошибки устройства без корректирующего конденсатора

55 е (P) = 1/(T, р/а+ 1), гдЕ To =-Ki/Вед, а = ВЗ/(ЯЗ + R4).

Можно показать, что фазовая погрешность ео (Р) имеет величину первого порядка малости, тогда как фазовая погрешность г(Р) имеет величину второго порядка малости, Расширение диапазона рабочих частот с помощью корректирующего конденсатора

С видно из выражения е(Р) если учесть, что т р2«тр«1, Величина четвертого масштабного резистора R4, на который нагружено устройство, определяется из условия (Usûõ /Iåûõ Йз Я4 5 ((R1UBblX "/R2usx " — 1) йз, 1649555

Составитель А,Маслов

Редактор Н.Каменская Техред М.Моргентал Корректор 8.Гирняк, Заказ 1870 Тираж 409 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 цессором, к которой подключены инвертирующий вход и выход второго операционного усилителя, шестой масштабный резистор включен между информационным входом устройства и инвертирующим входом первого операционного усилителя. о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона рабочих мест,в него введен корректирующий конденсатор, который включен между инвертирующим входом первого

5 операционного усилителя и шиной нулевого потенциала.