Оптоэлектронное устройство для извлечения корня квадратного из суммы квадратов электрических сигналов
<»> 45 0 l97
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистинеших
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 28.06.73 (21) 1938486/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 15.11.74. Бюллетень № 42
Дата опубликования описания 13.05.75 (51) М. Кл. G 06g 9/00
Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров
СССР (53) УДК 681.335(088.8) (72) Авторы изобретения.
О. В. Зедгинидзе и Т. А. Хананашвили (71) Заявитель (54) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ
КОРНЯ КВАДРАТНОГО ИЗ СУММЫ КВАДРАТОВ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ
Изобретение относится к области автоматики н вычислительной техники.
Известны оптоэлектронные устройства для извлечения корня квадратного из суммы квадратов электрических сигналов; содержащие фоторезистивные мостовые схемы, дифференциальные усилители и источники света.
Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем первая и вторая фоторезистивные мостовые схемы объединены общим резистивным плечом и подключены первыми диагоналями ко входам устройства, а вторыми диагоналями — ко входам основного дифференциального усилителя, выход которого соединен с выходом устройства и с первыми диагоналями третьей и четвертой мостовых схем, вторые диагонали которых подключены ко входам соответственно первого и второго дифференциальных усилителей, соединенных выходами с источниками света, оптически связанными с фоторезисторами соответственно первой и третьей мостовых схем и второй и четвертой мостовых схем, а один из входов первого и второго дифференциальных усилителей через резистор соединен с соответствующим входом устройства.
Это позволило повысить точность, расширить динамический диапазон работы и упростить устройство.
Блок-схема устройства приведена на чертеже.
Устройство содержит мостовые схемы 1 — 4, состоящие из фоторезисторов 5 — 8, резисторов
9 — 18 и общего резистивного плеча 19, дифференциальные усилители 20, 21, 22, резисторы
23, 24, источники света 25, 26.
Устройство работает следующим образом.
При подаче на вход устройства сигналов
U.„è U íà выходе первой и второй мостовых схем реализуются напряжения:
Ц -1 1 ХМ5ь (я 2 +I () где К1, Кз — конструктивные постоянные
15 первой и второй мостовых схем; bRs u ЛЯе— изменения значений сопротивлений фоторезисторов 5 и 6.
Для выходных сигналов третьей и четвертой мостовых схем аналогично можно запи20 с ать:
U., = K.U.,È „U„= K.У,„,М„(2) где Кз, К4 — конструктивные постоянные третьей и четвертой мостовых схем; Увых—
25 выходное напряжение дифференциального усилителя 20 (выхода устройства); ЛЯт, Лаев изменения значений сопротивлений фоторезисторов 7 и 8.
Учитывая наличие глубокой отрицательной
ЗО обратной связи (компенсационная схема) и встречное подключение выходных папря>кений третьей и четвертой мостовых схем с входными сигналами U,. и Uy ко входам дифференциальных усилителей 21, 22, можно записать:
U, =- С и U...„= — U), или
K,Uâûx Uõ и K4Uâûõ в U) > (3) т. е. установится такая освещенность фоторезисторов 7 и 8 под действием излучений источников света 25, 26, при которых выполнятся равенства (3).
Учитывая оптическую связь источников света 25, 26 также и с фоторезисторами 5, 6 и предполагая, что изменения значений сопротивлений каждой пары- фоторезисторов, связанных с одним из источников света, идентичны (5Rs=AR, Л14— = — ЛЛ ), для выходных напряжений первой и второй мостовых схем с учетом уравнений (1) и (3) получим: 3 В!!Х 4 UB51Õ
Выходные сигналы U,„è U,, далее подаются на вход дифференциального усилителя
20, на выходе которого реализуется выходной сигнал устройства, соответствующий сумме указанных сигналов: р + К 2 — вы х1
U + — - - . — Uy == U,„„(5) З 8 2 или после несложных преобразований: вых: (U2 + U (6)
Подбирая параметры мостов такими, чтобы выполнялось условие: — = — - =С, 3 4
450197.
4 для выходного напря>кения..получим:
U„,„=C) U,+U„. (8) Таким образом, устройство производит операцию вычисления корня квадратного из суммы квадратов двух, входных сигналов. Аналогично могут быть построены устройства для получения корня квадратного из суммы квадратов более чем двух входных, сигналов.
Точность описанного устройства ограничена лишь степенью идентичности изменений сопротивлений фоторезисторов.
Предмет пзобрстения
Оптоэлектронное устройство для извлечения корня квадратного из суммы квадратов электрических сигналов, содержащее фоторезистивные мостовые схемы, дифференциальные усилители и источники света, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности, расширения динамического диапазона работы и упрощения устройства, в нем первая и вторая фоторезистивпые мостовые схемы объединены общим резистивным плечом и подключены первыми диагоналями ко входам устройства, а вторыми диагоналями — ко входам основного дифференциального усилителя, вы30 ход которого соединен с выходом устройства и с первыми диагоналями третьей и четвертой мостовых схем, вторые диагонали которых подключены ко входам соответственно первого и второго дифференциальных усили35 телей, соединенных выходами с источниками света, оптически связанными с фоторезисторами соответственно первой и третьей мостовых схем и второй и четвертой мостовых схем, а один из входов первого и второго дифферен40 циальных усилителей через резистор соединен с соответствующим входом устройства.
