Сумматор слагаемых аргумента периодической функции

 

пц 6I7775

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.03.76 (21) 2336984/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30,07.78. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 10.07.78 (51) М. Кл.2 б 06G

7/14

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.335 (088.8) (72) Автор изобретения

М. С. Абрамович (71) Заявитель (54) СУММАТОР СЛАГАЕМЫХ АРГУМЕНТА

ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ

Изобретение относится к аналоговым средствам автоматики и вычислительной техники и может использоваться в электронных моделирующих устройствах и системах автоматического управления, напри- б мер, движущихся объектов, когда требуется определить значение периодической функции, аргумент которой является суммой нескольких слагаемых.

Известны сумматоры слагаемых аргумен- 10 та периодической функции, представленных сигналами в аналоговой форме, содержащие суммирующий усилитель с входным узлом суммирования из и ветвей (11.

В таких сумматорах диапазон изменения 15 результата суммирования — значения аргумента х — составляет +-п(и+о), где б— возможное превышение слагаемыми значений пределов периода -+и, т. е. не меньше п периодов функции. 20

При располагаемом диапазоне выходного напряжения сумматора чем больше диапазон изменения представляемой величины, в данном случае аргумента х, тем меньше 25 электрический масштаб, что увеличивает инструментальные погрешности. Кроме того,в рассматриваемой задаче увеличение диапазона изменения х вызывает существенное усложнение задачи и значительное 30 понижение точности последующего функционального преобразования.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является сумматор слагаемых аргумента периодической функции, содержащий суммирующий усилитель, первая группа входов и выход которого служат соответственно группой входов и выходом сумматора, и и переключателей, входы которых подключены к двум источникам эталонных сигналов противоположных знаков, а выходы подсоединены к второй группе входов суммирующего усилителя (21.

К недостаткам прототипа следует отнести малый запас устойчивости, большую нагрузку на источники суммируемых сигналов и относительную сложность.

Цель изобретения — повышение устойчивости работы, увеличение входного сопротивления и упрощение сумматора.

Поставленная цель достигается тем, что сумматор содержит и компараторов с последовательно возрастающими по отношению к полупериоду функции порогами срабатывания, измерительный вход каждого из которых подключен к выходу сумматора, а установочный вход и выход подсоединены к выходу и управляющему входу соответствующего переключателя.

617775

На чертеже приведена схема сумма.ора.

Сумматор содержит суммирующий усилител1, сос1оягций пз операционного усилителя 1 с резистором 2 обратной связи, входнь1ми резисторами 3 (для входных сигналов U„,-, i = 1 — n) и 4, а также необходимое число компараторов 5 с управляемыми переключателями 6. Установочным входом каждого компаратора является резистор 7.

Измерительным входом каждого компаратора служит резистор 8.

На измерительный вход — резистор 8— каждого компаратора 5 подается выходной сигнал суммирующего усилителя 1, а на установочный Bõoä — резистор 7 — поступает напряжение с выхода переключателя 6, пропускающего опорное напряжение + Uo той полярности, которая совпадает с полярностью на входе усилителя компаратора 5.

Одновременно опорное напряжение той же полярности подается и на один из входных резисторов 4 суммирующего усилителя.

Тем самым обеспечивается переключение знака дополнительного сигнала на входе суммирующего усилителя 1 при переходе выходного напряжения сумматора за пределы полупериода какого-либо знака, а поскольку абсолютная величина дополнительного сигнала также соответствует полупериоду (за счет подбора величины сопротивления резисторов 4), то значение выходного сигнала U„„„, изменяется сразу на величину одного периода.

Фазировка элементов сумматора такова, что внешние контуры (усилитель — компаратор — переключатель) образуют отрицательную обратную связь, а внутренние контуры (компаратор переключатель) — положительнуюю.

Таким образом, автоматически, в зависимости от суммы исходных сигналов, определенное число переключателей 6 выдает сигналы одной полярности, а остальные— другой полярности, обеспечивая нужный знак и величину результирующего сигнала, приводящие любое значение суммь1 входных сигналов U,x,- к одному периоду.

Если специально скорректировать уровни срабатывания компараторов, чтобы они были больше величины полупериода на малые величины Л;, то устойчивость работы (исключение зуммерного режима) повышается, так как гарантируется, что при переключении каждого переключателя 6 не возникнет состояния, при котором, за счет неточности элементов, не создадутся условия обратного переключения.

Однако может случиться и так, что переключаются сразу два переключателя или более, тогда они сразу же должны возвратиться в прежнее состояние, такой процесс

60 может повторяться. Для устранения этой возможности и обеспечения гарантированной устойчивос1и раб г1 ы суммагора нужно сделать вели 1 ивы Л; р » it I)t it II дл11 каждого компаратора 5. В этом случае, по мере изменения первичной суммы, всегда первыми срабатывают компараторы, скорректированные па меньшие значения Л;, а затем следующие в псрядке возрастания (или убывания, если абсолютное значение суммарного сигнала уменьшается) значений их Л„. Диапазон значений выходного сигнала сумматора, по мере подхода значения первичной суммы к границам своего диапазона, расширяется, но нс превышает в каждую сторону полупериода, увеличенного на максимальную величину Л;.

Корректировка уровней срабатывания компараторов 5 проводится измепснием соотношения сопротиьлепий резисторов 7 и 8.

Сумматор слагaoiIû.: аргумента пер иодической функции позволяет независимо от диапазона нзмснепи : суммы слагаемых, при распслагаемом диапазоне изменения выходного напряжения суммирующего усилителя, получить выходной сигнал в наибольшем масштабе, что обеспечивает повышение точпост11 его вычис. ения и предопределяет упрощение с одпогремсппым значительнь1м повышением точности последующего воспроиз«елепия псриоднческой функции.

Формула изобретения

Сумматор слагаемых аргумента периодической функции, содержащий суммирующий усилитель, первая группа входов и выход которого являются соответственно группой вход< в и выходом с,м.1;.-эра, и и Ito .1еключа1с„1с;;, входы соторы."; подключены к двум источникам эталонных сигналов противоположных знаков, а выходы подсоединены к второй группе входов суммиру1ощего усилителя, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения устойчивости работы, увеличения входного сопротивления и упрощения сумматора, он содержит и компараторов с последовательно возрастающими по отношению к полупериоду функции порогами срабатывания, измерительный вход ка>кдого из которых подключен к выходу сумматора, а установочный вход и выход подсоединены к выходу и управляющему входу соответствующего переключателя.

Источ11ики информации, принятые по внимание при экспертизе

1. Справочник по аналоговой вычислительной технике. Под ред. Г. Б. Пухова.

Киев, 1975.

2. Коган Б. Я. Электронные моделирующие устройства и их применение для исследов а1; и 11 систем автоматического регулирования, М., Физматизд. 1959, с, 234 — 237, 617775

-Ь +fq

1 о — 1

4 +5

Составитель А. Маслов

Техрсд И. Рыбкина

Корректор P. беркович

Редактор И. Грузова

Заказ 1275/13 Изд. ¹ 546 Тираж 841

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное ипография, пр. Сапунова, 2