Устройство для интегрирования в системе остаточных классов

 

О П И С А И-"И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсннх

Соцналнстнчесннх

Республик 723598

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву .— (22) Заявлено 01 03 78 (21) 2584271/18-24 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G 06 G 7/18

Гасударственные кемнтет

СССР

IIo делам изобретение н открытнй

Опубликовано 25.03.80 BloJIJlcTOHb ¹ 11 (53) УДК 681.335 (088.8) Дата опубликования описания 25.03.80

1 (72) Авторы изобретения

М. В. Синьков и Ю. Н. Груц

Институт электродинамики АН Украинской CCP (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНТЕГРИРОВАНИЯ

В СИСТЕМЕ ОСТАТОЧНЫХ КЛАССОВ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для интегрирования переменных, представленных по любому заранее выбранному модулю системы остаточных классов.

Известно устройство для интегрирования по одному основанию при представлении решаемых переменных в системе остаточных классов (СОК), состоящее из аналогового интегратора, схем сравнения, реле и источников опорного напряжения, задающих значение модуля

СОК (1);

Недостатками этого устройства являются ненадежные электромеханические контакты, громоздкость II 60JlblIIUI погрешность, обусловленная временем срабатывания реле, схем сравнения и временем разряда конденсатора в цепи обратной связи.

Известно также устройство для интегрирования в СОК, состоящее из аналогового интег. ратора, тринистора и источника опорного напряжения, задающего модуль СОК, причем тринистор сочетает в себе функции схемы сравнения и кл ча (2).

Этому устройству, несмотря на то, что в нем снижена погрешность вычисления интеграла за счет сокращения времени срабатывания схемы сравнения н ключа, присуща большая погрешность, связанная с временем разряда конденсатора в обратной связи интегратора.

Это обусловлено тем, что сопротивление включенного тринистора больше, чем сопротивление замкнутых контактов электромагнитных реле.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для интегрирования в СОК, содержащее операционный усилитель, вход которого через масштабный резистор соединен со входом устройства, выход операционного усилителя, являющийся выходом устройства,.подключен к одной из обкладок интегрирующего конденсатора, первым выводом двух токоограничиваинцих резисторов и первым входам двух схем сравнения, вторые входы которых соединены соответственно с источниками опорного напряжения противоположной полярности, а выходы через элемент ИЛИ подключены к счетному входу триггера, Устройство выпол. нено таким образом, что, с целью уменьшения

723598 времени разряда конденсатора, коэффициент передачи по компенсационному входу гораздо больше коэффициента передачи по интегрирующему входу (3).

Однако в данном устройстве выходной ток интегрирующего усилителя ограничен и время сброса конечно, что приводит к ошибке, которая накапливается с каждым сбросом.

Цель изобретения — повышение точности интегрирования. !О

Поставленная цель достигается тем, что устройство для интегрирования в СОК содержит два двухпозиционных ключа и второй интегрирующий конденсатор, одна иэ обкладок которого подключена к выходу операционного усилителя, вторые обкладки интегрирующего конденсаторов соединены с переключающим контактом соответствующего двухпозиционного ключа, первьй контакт каждого иэ которых соединен с суммирующим входом операцион- ро ного усилителя, второй контакт подключен к второму выводу соответствующего токоограничивающего резистора, причем управляющие входы двухпознционных ключей связаны с выходами триггера. 25

На чертеже представлена функциональная схема устройства для интегрирования в СОК.

Устройство для интегрирования в СОК содержит операционный усилитель 1 с масштабным резистором 2 на входе и емкостной обратной связью в виде двух интегрирующих конденсаторов 3 и 4, два токоограничивающих резистора 5, 6, две схемы 7 и 8 сравнения, элемент ИЛИ 9, триггер 10 со счетным входом, двухпозиционные ключи 11, 12, два источника

13 и 14 опорного напряжения. Конденсаторы

3 и 4 подключены одной обкладкой к выходу операционного усилителя 1, другая обкладка конденсатора 3 подключена к переключающему контакту двухпоэиционного ключа 11, а другая 40 обкладка конденсатора 4 — к переключающему контакту двухпозиционного ключа 12. Одни контакты ключей 11 и 12 подключены к суммирующему входу операционного усилителя 1, а другие контакты — к одним выводам токо- 45 ограничивающих резисторов 5 и 6, другие вы-. воды которых соединены с выходом операционного усилителя 1, выход которого подключен к одному из входов обеих схем 7 и 8, сравнения, на другие входы которых подключены источники 13 и 14 опорного напряжения.

Выходы схем сравнения соединены со входами элемента ИЛИ 9, выход которого соединен со счетным входом триггера 10, единичный и нулевой выходы которого соединены с управляющими входами двухпозициоиных клю.чей 11 и 12.

Цепи пуска, останова и задания начальных значений условно не показаны.

Устройство для интегрирования в СОК работает следующим образом.

В исходном состоянии, независимо от того, в каком положении находится триггер 10, один из конденсаторов 3 или 4 включен в цепь обратной связи операционного усилитсля 1, а второй конденсатор включен сам на себя через один из токоограничивающих резисторов 5 или 6.

В этом положении на тот конденсатор, который оказался включенным в обратную связь, при необходимости задаются начальные условия.

Пока напряжение на выходе интегрирующего усилителя 1 по абсолютной величине меньше абсолютного значения напряжения, моделирующего выбранной модуль СОК, т.е.

l 0 аых (10р1l > интегрирование осуществляется обычным путем.

Как только 0»») э 10,;l, в зависимости от знака 0 ам„срабатывает одна иэ схем сравнения 7 или 8 и через элемент ИЛИ 9 перебрасывает триггер 10 в противоположное состояние. Прн этом тот конденсатор, который был включен в обратную связь, включается сам на себя через соответствующий токоограничивающий резистор, а тот конденсатор, которьй был включен сам на себя и уже разряжен, включается в обратную связь интегрирующего усилителя.

Итак, каждый раэ, когда срабатывает любая из схем сравнения 7 или 8, триггер переключается в противоположное состояние и, следовательно, меняет конденсаторы местами.

Введение в устройство двухпозиционных электроннь1х ключей, управляющие входы которых подключены к единичному и нулевому выходам триггера и второго интегрирующего конденсатора, позволяет повысить точность интегрирования путем исключения времени разряда конденсатора цепи обратной связи. Кроме того, предлагаемая схема позволяет осуществлять интегрирование с напряжением обоих знаков.

Формула изобретения

Устройство для интегрирования в системе остаточных классов, содержащее операциойный усилитель, вход которого через масштабный резистор соединен со входом устройства, выход операционного усилителя, являющийся выходом устройства, подключен к одной из обкладок интегрирующего конденсатора, первым выводам двух токоограничивающих резисторов и первым входам двух схем сравнения, вторые входы которых соединены соответственно с источниками. опорного напряже723598 6 к второму выводу соответствующего токоограничиваюшего резистора, причем управляющие входы двухпозиционных ключей связаны с выходами триггера.

И8к

Составитель Сапунова

Техред M.Ïåòêî

Корректор И. Муска

Редактор Л. Алексеенко

Подписное

Заказ 929/15

Тираж 751

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 ния противоположной полярности, а выходы через элемент ИЛИ подключены к счетному входутриггера,отличающееся тем что, с целью повышения точности, оно содержит. два двухпозиционных ключа и второй интегрирующий конденсатор, одна из обкладок которого подключена к выходу операционного усилителя, вторые обкладки интегрирующих конденсаторов соединены с переключающим контактом соответствующего двухпозиционного

,ключа, первый контакт каждого из которых соединен с суммирующим входом операционного усилителя, второй контакт подключен

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 233299, кл. G06,,G 7/18, 1967.

io 2. Авторское свидетельство СССР N 437090, кл. G 06 6 7/18, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР N 249072, кл. G 06 G 7/18, 1968 (прототип).