Оптоэлектронное множительно-делительное устройство
п11660065
ОПИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
1, (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.04.77 (21) 2479611/18-24 (51) (Ч Кч
О 066 9/00 с присоединением заявки №
Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.79 (53) УДК 681.335.5 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
P. Д. Моцонашвили и В. И. Абашишвили
Институт кибернетики АН Грузинской ССР (71) Заявитель (54) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ МНО)КИТЕЛЬНО-ДЕЛИТЕЛЬНОЕ
УСТРОЙСТВО
Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может быть использовано в вычислительных устройствах, в которых информация представлена в оптической форме.
Известны аналоговые и оптоэлектронные множительно-делительные устройства.
Одно из известных устройств содержит три дифференциальных усилителя и фотоэлектрические делители напряжения, изменяющие коэффициенты усиления двух усилителей, образующих плечи мостовой схемы, а третий усилитель используется для перемены знака (1).
Другое оптоэлектронное устройство со- 15 стоит из двух делителей напряжения на резисторе и фоторезисторе каждый. Средняя точка одного из делителей подключена к одному входу дифференциального усилителя, на другой вход которого поступает 20 один из сигналов, другие перемножаемые сигналы поступают на делители напряжения. Выход дифференциального усилителя подается на источник света с линейной характеристикой. Этот источник света вместе 25 с фоторезисторами делителей представляет собой оптически связанную систему (2).
Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является оптоэлектронное множительно-делительное уст- 30 ройство, содержащее электромагниты, дифференциальные усилители постоянного тока, источник света и фотомагнитоэлектричсскис преобразователи, первый и второй нз которых расположены в зазоре магнитопровода первого электромагнита, а третий и четвертый фотомагнитоэлектрическис прсобразователи — — в зазоре магнитопровода второго электромагнита, первый и третий фотомагнитоэлсктрическпс преобразователи соединены встречно и подключены к соответствующим входам первого дифференциального усилителя постоянного тока, а второй и четвсртый фотомагнитоэлектрическис преобразователи соединены встречно и подключены к соотвстствующим входам второго дифференциального усилителя постоянного тока, выход первого диффсренциального усилителя постоянного тока подкл!Очен к обмотке первого электромагнита, а выход второго дифференциального усилителя постоянного тока подключен к исто гнику света, оптически связанному со входом Ic TBcртого фотомагнитоэлсктричсского прсобразоватсля и выходом устройства, причем первый, второй и третий фотомагиптоэлсктричсскис преобразователи связаны с соответствующими источниками оптических сигналов (3).
Недостатком этих устройств является
660065 (4 ) 1вых (O) где
25 (6) В, const. где
Л вЂ” = - — const
С>С,З,;;4 (7) 40 или
45 где
Ф г, а)3(1>2
Фо требуется получить то значение, которос па выходе.
© >о ы х — 1 с (1>, .,К,:,С, I>„ авт |
1
1-— (9) »Ь" .,В, ПРСжде иССГО тО, ЧтО ПРИ К!Н1СЧНОМ Кгзфф>1циенте усиления усил1ггелей статическая погрешность зависит от величины дслитсля и увеличивается при его уменьшении, и, кроме того, то, что они имеют ограш 1снный д1шамичсский диапазон изменения делителяя.
Целью изобретения является расширение динамического диапазона и повышение гoчностп работы устройства.
Поставленная цель достигается гсм, что опто lncff Tpo»floe I!f0 14IITcльно-дел итсл пос устройстьч> дополп!Псльно содсрж1гг ус!!ли ге, II посто!! нного Toff fl l! IIOCTO>f n n I>!II м а Гнит, в воздушном зазоре которого размещен дополнительно введенный пятый фотомагнитоэлсктричсский преобразователь, onTII IccI4II связанный входом с псрвым исто IIIIIKo l Оптпчсскогo сигнала, а выходом
ПОДКЛ10>1СIflflllf 14 !!ХОД> УСИЛИТСЛЯ ПоICTOHIIToIi1l, 13I Ixo;1 I4oI oPoI о сосДипсн с 00м Откой второго электромагнит!1.
На чертеже представлена принципиальная схема устройства, выполненная согласно данному изобретению.
Устройство содержит фотомагнитоэлсктричсскис преобразователи 1, 2, 3, 4 и 5, первый б и второй 7 электромагниты, постоянный магнит 8, первый 9 и второй 10 дифференциальные усилители постоянного тока, усилитель постоянного тока 11, источник света 12, псрвь1й 13, второй 14 и трстий
15 источники оптических сигналов и выход устройства 1б.
Устройство работает следующим обра:3oil. Пусть магнитная индукция второго электромагнита 7 есть В, а световые потоки, поступающие на оптические входы фотомагнитоэлсктрических преобразователей излучения 1, 2, 3 и 5 — соответственно Ф1, Ф, !11З и Фр. ПРи этом Ф1 — — С Фр и Фо ——
= С Ф2, (1) где CI — — const и C2 — — сог.st. В результате действия контура обратной связи, состоящего из фотомагнитоэлектрических преобразователей излучения 1, 3, первого усилителя 9 п первого электромагнита б, установится такая магнитная и дукция В1, при которой будет выполняться условие
В, а,), (1о,В, — 8,В,CB,), (2) где nf — коэффициент преобразования электромагнита б;
К> — коэффициент усиления усилитетсля 9; р1 и p3 — коэффициенты преобразования фотомагнитоэлектрических преобразователей 1 и 3.
В результате действия контура обратной связи, образованного фотомагнитоэлектрическими преобразователями 2 и 4, усилителем 10 и источником света 12, на входс фотомагнитоэлектрического преобразователя 4 будет действовать поток Ф4, равный ф,— qK (;", a,1 —;-,a,1„), (3) где >>-- коэффицис1гг преобразования источника света 12;
К. „коэффициент усиления усилитетеля 10; р2 и р4 — коэффициенты преобразования фотомагнитоэлсктрических преобразователей 2 и 4.
Т !и как Ф4 является частью выходногo потока, то
1О
Цепь, состоящая из pf>rails! Ifffтоэлектри-! еского преобразователя 5, э !Cf TpoxfarffIIT f
7, постоянного ма!чшта 8 и усилителя 11, 1> описывается уравнением
Вв —,,
Р; — коэффициент преобразования фотом агнитоэлектрпчсскогО преобразователяя 5;
К; — коэффициент усиления усилителя 11;
Вр магнитная индукция постоянного магнита 8.
Решая совместно уравнения (2) и (3) отЗ0 носительно Фв..х п учитывая (1) и (4), по 1, С1И,1
Ф,Ф
1 ф
1вых — 1 в, 1 (8) Статическая погрешность устройства
В формуле (9) нс учтены малые второ60 го и высших порядков. Из (9) следует, что при конечном коэффициенте усиления К статическая погрешность возрастает с уменьшением Ф,, что ограничивает динамический диапазон изменения входного сиг1>5 нала Фр.
660065
Ыд
Учитывая (5) и (6) и подобрав коэффициенты у силения ус ил 1гт ел я .,к,;,с, 8 тк ),з; с,В, для статической погрешности получим (о,! 0;
Таким образом, достигается компенсация статической погрешности и тем самым повышается точность производимых устройством операций и расширяется динамический диапазон изменения величины делителя и устройства.
Формула изобретения
Оптоэлектронное множительно-делительное устройство, содсржащее электромагниты, дифференциальныс усилители постоянного тока, источник света и фотомагнитоэлектрические преобразователи, первый и второй из которых расположены в зазоре магнитопровода первого электромагнита, а третий и четвертый фотомагнитоэлектрические преобразователи — в зазоре магнитопровода второго электромагнита, первый и третий фотомагнитоэлектрические преобразователи соединены встречно и подключены к соответствующим входам первого дифференциального усилителя постоянного тока, а второй и четвертый фотомагнитоэлектрические преобразователи соединены встречно и подключены к соответствующим входам второго дпффсренциального усилителя постоянного тока, выход первого дифференциального усилителя постоянного тока подключен к Оомотке первого электро5 магнита, а выход второго дифференциального усилителя постоянного тока подклю Ic11 и источнику света, оптпчсскп связанному со входом четвертого фотомагнптоэлек- трпчсского преобразователя и выходом
1о устройства, причем псрвь1й, второй и трстнй фотомагнитоэлектрпчсские преобразователи связаны с соответствующими источниками оптичсскпх cIIIIIaлов, отл и «а ю щссс я тем, что, с цслью расширения динамическоI5 го диапазона и повышения точности раооть1 3 стройства, 0110 доно Iнитсльно содержит усилитсль постоянного тока и постоянный магнит, в воздушном зазоре которого размещен дополнительно ввсденный пятый
20 фотомагнитоэлсктричсскпй преобразователь, опти 1сски связанный входом с первым источником оптического сш нала, а выходом подключс1шьш и входу усилителя постоянного тока, выход которого соединен с
25 обмоткой второго электромагнита.
Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе
1. Патент СШЛ ¹ 362122G, кл. 235 — 194, 1971.
З0 2. Патент США Л 3423579, кл. 235 — 194, 1969.
3. Авторское свидетельство СССР
¹ 5б0243, кл. G OGG 9/00, 1976.
