Устройство для умножения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.04.75 (21) 2130171/24

Союз Советских

Социалистических

Республин (51) М. Кл. G 06 6 7/161 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный KOMHTBT

Совета Министров СССР ла делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.10.76. Бюллетень ¹ 40 (45) Дата опубликования описания 07.12.76 (53) УДК 681.335 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. Б. Лейтман и Ю. И, Пучков

Смоленский филиал Московского ордена Ленина энергетического института (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может, найти применение в информационно-измерительных преобразователях.

Известны время-импульсные устройства для умножения с определением потока широт о-модулированных импульсов, содержащие импульсные делитель напряжения и фильтр (1). С целью повышения .выходной мощности таких устройств на их выходе ставят развязывающий усилитель.

Эти устройства имеют таиие недостатки, как малое быстро дейслвие, определяемое инерционностью фильтра низких частот и развязывающего усилителя, и невысокая точность.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для умножения, содержащее интегрирующий усилитель постоянного тока, параллельно накопительному конденсатору в цепи обратной связи которого включе н разрядный ключ, выход интегрирующего усилителя постоянного тока через другой ключ соединен с входом запоминающего блока, управляющие входы ключей связаны с выходами блока управления, вход которого подключен к одному из входов устройства (2).

Извеспное устройство как множительное устройство разомкнутого типа обладает достаточно высоким быстродействием, по не обеспечивает высокой точности работы.

Цель изобретения — повышение точности работы устройства.

Это достигается тем, что в устройство введены импульсный делитель напряжения, сглаживающий конденсатор, развязывающий усилитель и сумматор. Входы сумматора соединены с выходом развязывающего усилителя и запоминающего блока, а выход сумматора через дополнительно введенный масштабный резистор — с входом развязывающего усилителя, к которому через сглаживающий конденсатор подключен выход импульсного делителя напряжения. Сигнальный вход последнего связан с вторым входом устройства, а управляющий вход — с его первым входом.

На чертеже приведена блок-схема устройства для умножения.

Оно содержит блок 1 управления, запоминающий блок 2, ключи 8, 4, интегрирующий усилитель 5 постоянного тока с накопительным конденсатором 6 в цепи обратной связи, импульсный делитель 7 напряжения, развязывающий усилитель 8 постоянного тока со сглаживающим конденсатором 9 на входе, сумматор 10, масштабный резистор 11 обратной связи. (/,„, с1„, — входное и выходное напряжеЗО .ния устройства, т — длительность входных

533935 импульсов, следующих с периодом Т.

Устройство работает следующим образом.

Входные импульсы длительностью т поступают на вход блока 1 управления, который управляет ключами 8, 4 так, что ключ 4 разомкнут,на время +to и замкнут остальную часть периода, а ключ 8 замкнут на время 4 и разомкнут остальную часть пер иода. Величина интервала t< выбирается из условия

1, ((„„, Здесь tÄ„, — максимальная дли10 тельность;входного лмпульса. Поэтому почти во всем диапазоне изменения т можно считать

Входное напряжен>ие U., подается на вход интегрирующего усилителя 5, выходное напряжение которого в .конце времени интегрирования с учетом выражения (1) равно

20 с> В К>>(ВХ > (2) где К — коэффициент передачи интегрирующего усилителя Б.

Напряже I»e с> „через замкнутый ключ 3 поступает на запоминающий блок 2, на выходе которого образуется напря>кен ие (изб — »зб (1В> (> Вы х::- К (1ВВ . >

ГдЕ К== К В Кзб К„„а К,, — КОЭффИцИЕНт передачи сумматора по второму входу.

Для точии 12 iIIo первому закону Кирхгофа можно записать

50 (1ВВ Вых

При большом коэффициенте усиления усилителя 8 можно считать АУ=О, тогда из выражения (5) получим

55 (6) где

1 РВ

T R,=, 60

Выберем коэффициент, передачи дополнительного устройства в точности равным Кб, т. е. К=Кб. В этом случае равенство лс1=0 55 где Кзб — коэффициент передачи запоминающего блока. Параметры блока 2 выбра,ны так, чтобы его конденсатор за время Т вЂ” 1, существенно пе разряжался.

Выходное напряжение блока 2 устанавливается не позже чем через время 2Т после скачкообразного изменения входного папряжебгия или длительности импульсов.

Выходное напряжепие блока 2 поступает 40 на второй блок сумматора 10, на выходе котоIporo с учетом выражений (2) и (3) получаем выполняется точно и, следовательно, выходное напряжение усилителя 8 равно нулю. Это означает, что усилитель, содержащий инерционные фильтры, в работе схемы учасгия,не принимает, а значит не понижает быстродействия дополнительного канала.

Изменение окружающих условий, например температуры, может вызвать нарушение равенспва К=Кб. это приведет к появлению напряжения ЛК На выходе усилителя 8 образуется напряжение, проходящее на первый вход сумматора 10, которое, добавляясь к напряжению, поступающему на его второй вход, изменяет выходное напряжение сумматора так, чтобы выполнялось условие АУ=О. Поэтому равенство (6) с большой точностью оказывается справедливым и при изменившихся окружающих условиях. Следовательно, в установившемся режиме выходное напряжение устройства определяется только величиной К„ и не зависит от К.

От стабильности величины К зависит только быстродействие устройства. Поскольку, однако, изменение К обычно .незначительно, даже,при изменившихся окружающих условиях, скачкообразное изменение входных сигналов вызывает скачкообразное (за,время меньшее, чем 2Т) изменение выходного напряжения до величины, близкой к значению, определяемому рав"-,Iñòâoì (6). После этого начинается переходной процесс, в котором наряду с другими блоками принимает участие у..илитель 8.

Во время переходного процесса про>исходи отработка, выходного сигнала от величины, близкой к установившемуся значению,:.î установившегося значения. Таким образом, предлагаемое устройство обладает высоким быстродействием и точностью.

Формула изобретения

Устройство для умножения, содержащее интегрирующий усилитель постоянного тока, параллельно накопительному конденсатору в цепи обратной связи,которого включен разрядный ключ, выход интегрирующего усилителя через другой ключ соединен с входом запоминающего блока, управляющие входы ключей связаны с выходами блока управления, вход которого подключен к одному из входов устройства, о тли ч а ю ще еся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит импульсный делитель на пряжения, сглаживающий конденсатор, развязывающий усилитель и сумматор, входы которого соединены с выходом развязывающего усилителя и запоминающего блока, выход сумматора через дополнительно введенный масштабный резистор соединен с входом развязывающего усилителя, к которому через сглаживающий конденсатор подключен выход импульсного делителя напряже>ния, сигнальный вход которого соеди IpH

533935! с

ых

-1

Составитель И. Шелипова

Техред В, Рыбакова Корректор В. Гутман

Редактор И. Грузова

Заказ 959/1465 Изд. № 1726 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» с вторым входом устройства, а управляющий вход — с его первым входом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1 Смолов В. Б. Аналоговые вычислительные машины, М., 1972. с. 216.

2. Патент США ¹ 3.383.501, кл. 235 — 195, 1968 (прототип).