Время-импульсное множительно-интегрирующее устройство

 

Г.Е1., И ЗОБ Е"ГЕ Н ИЯ

Союз Соеетскмн

Соцмапистическнк

Респубпнк

,?363 20

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Jl,0í0ëíèòåëüíîå к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.01.78(2 ) 2575605/18-24 (51 ) М. Кл.

G 06 G 7/12 с присоединением заявки №

Государственный комнтет (23) Приоритет—

Опубликовано 25.05.80.6нтллетень № 19 по делам изобретений н открытнй (53) УДК 681. .335(088.8)

Дата опубликования описания 26.05.80 (72) Авторы изобретения

А. П. Бученко и Н. С. Седов (7I ) Заявитель (54) ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНОЕ МНОЖИТЕЛЬНО-ИНТЕГРИРУЮШЕЕ

УСТ РОЙ СТВО

Изобретение относится к анапоговой вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислительных устройствах, в системах автоматического управления и измерительной техники для реализации совмещен5 ной операции интегрирования одной переменной и умножения полученного интеграла на вторую переменную, заданных в виде напряжения постоянного тока.

1О

Известно множитепьно-интегрирующее устройство, входными и выходной переменными в котором являются напряжения постоянного тока, использующие датчик Холла (2) . При своей схем15 ной простоте подобные устройства имеют ограниченную точность и требуют тщательной настройки. Большинство известных электронных интегрирующих устройств с выходом по напряжению постоянного тока используют метод заряда кон,денсатора током, пропорциональным подынтеграпьной функции, причем постоянная интегрирования фиксирована параметрами схемы и не может быть плавно изменена в ходе выполнения операции с помощью электронного управления.

Одним из наиболее точных эттектронных множительных устройств являются время-импульсные множительные устройства (ВИМУ). Для получения произведения интеграла по времени одной переменной на вторую переменную, которые заданы в виде напряжений постоянного тока, в классе время-импульсных устройств требуется последовательное включение двух устройств: электронного интегратора и БИМУ (11 . ВИМУ, реализующие совмещеннную операцию интегрирования одной переменной и умножения полученного интеграла на вторую переменную, отсутствуют.

Наиболее близким техническим решением является ВИМУ, содержащее последовательно соединенные масцтгабный резистор, сумматор-интегратор, широтноимпульсный модулятор, первый импульсный делитель напряжения и низкочастот736 120

UfuZ

9brIr, U

QII ф kB(_#_(.Е1 (3) ный фильтр, а также второй импульсный делитель напряжения, вход которого соединен с выходом сумматора- интегратора, второй вход подключен к источнику опорного напряжения, а выход подк(почон ко входу сумматора интегратора (3).

Его выходное напряжение пропорционально произведению двух входньпе напряжспиЙ 0-1 и О2 к — к оэффе(циент пропорциональности;

j! „- Опорное е(япряжекие.

Недостаток устройства — трудность рея- 15

Г(е!ОГ(ии(! сoRìeøåííorr операции интегриров;1-;:кя Од::.ОЙ переменной и умножение полученного интеграла ня вторую переменную.

ВО преем я=имГ(ульснОм ллно2!Мтелезно ин (ЕГОИРУ;<ДШЕМ УСтРОЙСтВЕ, СОДЕРжаЩЕМ ПСС-20 eе(ОватепьпО соединенные масштабный ре: исTop., сум.(атор-иеГГегрятор, широтно-иллГеупьс ны Й мОдупятор, порвь) и Ill лпулес ны Й

ДОПИТсЕГ((, ИДПРЯжоllия И ПИЗКОЧДСТОТ !(Ез111 фи и,тр, я также второй импульсный де- 25 и!!то(!ь е(с11ro(IIKer(!III, вход которогО coeäènen с rir,lходаM сумматора-интегратора, я вторОЙ вход подключен к источнику опор—

rlolco папряжения, между выходом второго и мl!упьс 1(ого делителя напряжения и вхо- 30 дом сумматора-интегратора вкепочен до— полпительпо введенный иптегриру(оший

Q, — эквивялантное выходное соэкю

П ЮТИВЕ(ЕЕПЕЕ ИМПУЛЬСНОГО ДЕ— лителя 6 напряжения, — емкость конденсатора 7; — выходное напряжение источоп ника Я регулируемого опорного напряжения, Q(a 1 в значение относительной длительности импульсов в нулевой момент времени (=о);

- — время, (параметр интегрирования) .

C. помощью импульсного делителя 4 напряжения и низкочастотного фильтра 5 осуществляется перемножение относительной длительности импульсов 9 на напряжение 0 на втором входе устрой ства и выделение постоянной составляющей произведения

Вь!х 02 (2) где Ъ, — постоянный коэффициент.

Подставив (1) в выражение (2), получаем, что выходное напряжение устройства U >+ пропорционально произведеегию интеграла первого входного напряжения О,(на второе входное напряжение 0

UÂû„= „„, Г. с).+("" эКВ+

Оп Syi p эх ОИДОНС ЯТ ОР.

11а чертеже rrpeдст(1впоl!я структурнаЯ схем, предлагаемого устройства.

Устройство содержит масштабный резистор е, сумматор-интегратор 2, широт—

Но.-импульсный модулятор 3, первый имfzl«Ic:ный делитель 4 напряжения, низко".лстотиый фильтр 5, второй импульсный @0 ее(11(те(11 6 ененlряжене!и, !лнтег1>иру!0(ций .-:(опдеенсятор 7, источеп к 8 регугшруемого

ОееорногО папряжеlпlя.

Устройство работает следующим ОеРЯЗОЛЛ. 45

Няпряжеец(е (! Л ия первом входе устройства преобразуется пепью, состоящей из резистора 1, сумматора-иптегряторя

2, широтно-импульсного модулятора 3, ил пульсного деитя 6 ряжен! и 50 конденсатора 7, в Относительну(О длительность импульсов 8, ((ропорциопя(1(пую интегралу от напряжения U 1

Ол g кв вU Р С .1 -! р — u.а — - -ЕЮ ) 55

Q!r Бх с(oI! BI! где < — сопротивление входим o pe— аист ора М.;

Изменение напряжения Оо„на выходе источника регулируемого опорного напряжения в ходе интегрирования позволяет плавно изменять постоянную интегриРованиЯ, РавнУю I Uo . R С.

Выбором схемы импульсного делителя напряжения с Яэк, стремящимся к нугпо, возможно реализовать заданную операцию без методической ошибки. Инструментальная ошибка предлагаемого устройства может быть получена на уровне лучших интегрирующих и множительных устройств.

Использование изобретения позволит сократить аппаратурные затраты при реаеплзации операций (леетегрировяе!Ия и умножения и повысить надежность при сохранении высоких точностных характеристик время-импульсных вычислительных устройств.

Формула изобретения

Время-импульсное множитепьно-интегрирующее устройство, содержащее последовательно соединенные масштабный

736 120 6 полнительно введенный. интегрирующий кон и денс атор.

Составитель Т. Сапунова

Техред И. Асталош Корректор Т. Скворцова

Редактор М. Ликович

Закаэ 2277/7 Тираж 751 Подписное

ЦНИИ ПИ Гссударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 резистор, сумматор-интегратор, широтноимпульсный модулятор, первый импульснь делитель напряжения и низкочастотный фильтр, а также второй импульсный делитель напряжения, вход которого соединен с выходом сумматора-интегратора, а второй вход подключен к источнику опорного напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач между выходом второго импульсного делителя напряжения и входом сумматора-интегратора включен доИсточники информацйи, 5 принятые во внимание при акспертиэе

l. Смолов Е. Б., Угрюмов Е. П., Время-импульсные вычислительные устройства. Энергия, Л., 1968, с. 16.

2. Авторское свидетельство СССР

N0 557381, кл. G.06 Я 7/162, 1977.

3 Патент Англии % 1408018 кл, 6 4 Cj,опублик. 1975 (прототип).