Гибридный функциональный преобразователь

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социал исти иеских

Республик (11) 553745 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24,12.75 (21) 2302358/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано05.04 77. бюллетень №13 (45) Дата опубликования описания 16.07.77 (51) И. Ул.

Н 03 К 13/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК681.325. (088.8) В, Б. Смолов (72) Автор изобретения

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (71) Заявитель (45) ГИБРИДНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

15

Изобретение относится к вычислительной технике, и может быть использовано для функционального преобразования непрерывных, импульсно-непрерывных и дискретных сиг налов в гибридных вычислительных управляющих и измерительных системах для автоматического воспроизведения зависимости вида

Ц„ИQ N

z-т — "- „

Е В; и где Г- выходной широтно-импульсный сигнал;

U U - входные напряжения постоянного

Ьт тока;

N — входной двоичный (или с другим основанием) позиционный код.

Известны устройства, в котовых для воспроизведения указанной зависимости используются специальные аналоговые множительные и делительные электронные устройства (11.

Однако такая структура функциональных преобразователей обусловливает их сложность и низкую точность.

Наиболее близок к предлагаемому гибридный функциональный преобразователь, содержащий два квадратичных преобразователя кода в ток, аналоговый вход первого из которых подключен к источнику положительного напряжения, а дискретные входы обоих преобразователей соединены с выхс» дами регистра преобразуемого двоичного кода, широтно-импульсный управляемый ключ, усредняющий усилитель ошибки рассогласования, вход которого соединен с выходной клеммой широтно-импульсного управляемого ключа, генератор прямоугольного импульсного напряжения переменной длительности, вход которого соединен с выходом усредняющего усилителя ошибки рассогласования, а выход подключен к управляющему входу ключа (21.

Основные недостатки известного гибридного функционального преобразователясложность схемы, низкие точность и надежность воспроизведения зависимости, Кроме того, в ряде случаев могут возникать неустойчивые состояния ввиду образования положительной обратной связи в

553745

32 U2(bî+ü N+ь N ) Q„=U Т (6о а N+a2N ). откуда с dN (Тчст.>>» o,5aN напряжения.

Q,=0„(а +a„N a и ).

60 опер аци онн ом усилителе при нек оторых с очетаниях знаков коэффициентов знаменателя (3 j ) в указанчом выше выражении, 11ель изобретения — упрощение устройства, повышение его инструментальной точности и устранение неустойчивых режимов работы.

Указанная цель достигается тем, что в гибридном функциональном преобразователе, содержащем два квадратичных преобразова- 10 теля кода в ток, аналоговый вход первого из которых подключен к источнику положительного напряжения, а дискретные входы обоих преобразователей соединены с выходами регистра преобразуемого двоичного 15 кода, широтно-импульсный управляемый ключ, уср едняюший усилитель ошибки рассогласования, вход которого соединен с выходной клеммой широтно-импульсного управляемого ключа, генератор прямо- 20 угольного импульсного напряжения переменной длительности, вход которого соединен с выходом усредняющего усилителя ошибки рассогласования, а выход подключен к управляющему входу ключа, выход первого квадратич- 25 ного преобразователя кода в ток подключен ко входной клемме широтно-импульсного управляемого ключа, выходная клемма которого подключена к выходу второго преобразователя кода вток,,а аналоговый вход пос- 30 леднего подключается к источнику отрицательного напряжения.

Схема устройства изображена на чертеже.

Аналоговый вход квадратичного преобразователя 1 кода в ток подключается к источнику положительного напряжения.

1)искретные входы преобразователей 1 и 2 соединены с выходами регистра преобразуемого двоичного кода, выход преобразо- 40 вателя 1 подключен ко входной клемме широтно-импульсного управляемого ключа 3.

Выходная клемма ключа связана с выходом преобразователя 2, ко входу усредняющего усилителя ошибки рассогласования 4, выход которого соединен со входом генератора прямоугольного импульсного напряжения переменной длительности 5. Выход последнего подключен к управляющему входу ключа 3, а к аналоговому входу преобразовате- g0 ля 2 подключается источник отрицательного

Работа устройства заключается в получении баланса. Ток Л, на входе первого квадратичного преобразователя определяется выражением

Ток 3 протекающий через второй квадратичный преобразователь кода N в ток, изменяется по зависимости

Так как ток Л комму-тируется при помощи широтно-импульсного управляемого ключа, то его среднее за период значение

При балансе устройства выполняется условие

= a + Э - 01 — (a +a(N+a N )-U (Ьо+Ъ,hl +

+д N )=о, 2

Т

Относительная длительность — прямоугольТ ного выходного импульсного напряжения под бирается генератором прямоугольных импульсов переменной длительности 5 под воздействием управляющего напряжения, снимаемого с усредняющего усилителя ошибки рассогласования 4, причем цепь обратной связи усредняющего усилителя служит для выделения среднего за период значения ошибки рассогласования устройства по току 3

Очевидно, что для работоспособности устройства необходимо постоянство входного кода N за время установления Т среднечст. го значения 3 ошибки рассогласования где 4 Ы - величина младшего разряда входного кода, Устройство сохраняет работоспособность, если коды ) ) и N изменяются не более чем на соответствующую единицу младшего разряда за время Тчс усреднения разности токов 7 3, что и учитывают при выборе рабочего цикла блока выработки кода

N> для конкретного алгоритма его функционирования — поразрядного кодирования, счета приращений, следящего и т.д.

Ф ормула изобретения

Гибридный функциональный пре образователь, содержащий два квадратичных преобразователя кода в ток, аналоговый вход первого из которых подключен к источнику положительного напряжения, а дискретные входы обоих преобразователей соединены

553745

У(код) Составитель А. Кузнецов

Редактор Б. Федотов Техред О. Луговая Корректор Н. Золотовская

Заказ 211/40 Тираж 1 065 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 с выходами регистра преобразуемого двоичного кода, широтно-импульсный управляемый ключ, усредняющий усилитель ошибки paccor» ласования, вход которого соединен с выходной клеммой широтно-импульсного управляемого ключа, генератор прямоугольного импульсного напряжения переменной длительности, вход которого соединен с выходом усредняющего усилителя ошибки рассогласования, а выход подключен к управляю- 10 щемувходуключа, отличающийся тем, что,c целью упрощения устройства, повышения инструментальной точности и устранения неустойчивых режимов работы, выход первого квадратичного преобразователя ко- 15 да в ток подключен ко входной клемме широтно-импульсного управляемого ключа, выходная клемма которого подключена к выходу второго преобразователя кода в ток, а аналоговый вход последнего подключается к источнику отрицательного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Смолов B. Б. Время-импульсные вычислительные устройства, изд-во "Энергия", Л., 1967, с. 121-132.

2. Смолов В. Б. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые нелинейные вычислительные устройства, изд-во "Энергия", Л., 1974. с, 207-221.