Делительное устройство

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетсннх

Соцналнстнчесннх

Реслублнн

<»>798878 (6) ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 1 3..03.79 (21) 2735249/18-24 с присоединением заявки .% (23) Приоритет

Опубликовано 28.pg.8y. Бюллетень № д

Дата опубликования описания 25.01..83 (5 I ) М. Кл.

С 06 5 7/161

ГооудвротееииыМ комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53 ) УД К68 1. .3 35 (088. 8) В. К. Баранов, И. Н. Соловьева, В. Б. Шабанов и Е. Л, Семенов (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) ЦЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в устройствах, позволяющих осуществить операцию деления двух независимых напряжений, а также в лю5 бом электронном вычислительном устроистве.

Известно делительное устройство, содержащее широтно-импульсный модулятор, усилитель, ключи H фильтры (33 °

1О

Недостаток устройства — низкая точность выполнения операции деления.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является целительное устройство, содержащее широтно15 импульсный модулятор, первый и второй ключи, управляющие входы которых подключены к выходу широтно-импульсного модулятора, первый и второй фильтры, входы которых подключены, соответственно, к выходам первого и второго ключей, источник опорного напряжения, выход которого подключен к информационному входу второго ключа <2).

Недостатком устройства является то, что реальные широтно-импульсные модуляторы (ШИМ) обладают значительной нелинейностью при изменении входного сигнала знаменателя в широком диа пазоне. Это приводит к ограничению точности деления или ограничению динамического диапазона изменения делителя.

Цель изобретения — повышение точности метода деления и расширение динамического диапазона делителя, путем уменьшения диапазона изменения входного сигнала ШИМ при неизменном коэффициенте передачи всего делительного устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в делительное устройство введень пороговый блок, два управляемых масштабных преобразователя, два сумматора и два усилителя, при этом вход первого управляемого масштабного преобразователя является первым входом устройства, второй вход первого управляемого масштабного преобразователя подключен к выходу по3 798878 ф рогового блока, а выход — к первому входу первого сумматора, второй вход которого подключен к выходу первого фильтра, выход первого сумматора подключен ко входу первого усилителя, выход которого подключен к информационному входу первого ключа и является выходом устройства, вход nopor oaoro блока и первый вход второго управляемого масштабного преобразователя объединены и являются вторым входом устройства, второй вход масштабного преобразователя подключен к выходу порогового блока, а выход - к первому входу второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго фильтра, выход второго сумматора подключен ко входу второго усилителя, выход которого подключен к входу широтноимпульсного модулятора.

4Q

S0

На чертеже приведена функциональная схема делительного устройства.

Делительное устройство содержит широтно-импульсный модулятор (ШИМ) 1, источник 2 опорного напряжения, ключи 3 и 4, фильтры 5 и 6, сумматоры 7 и 8, усилители 9 и 30, пороговое устройство 3.1, управляемые масштабные преобразователи 12 и 3.3.

Устройство работает следующим обра3оМ.

На вход порогового устройства l l подается напряжение делителя, Пороговое устройство 3. l срабатывает при достижении напряжения делителя у уровня, при котором делительное устройство переключается. Пороговое устройство 1 3. переключает масштабные преобразователи

3.2 и 3.3 в цепи делителя v и цепи делимого х, соответственно.

Введ ение порогового ус тройств а управляющего масштабными преобразователямн l2 и 3.3, позволяет разбить напряжение делимого х и делителя у нг поддиапазоны таким образом, чтобы коэффициент передачи делительного устройства, пропорционального отношению коэффициентов передачи масштабных преобразователей 3.2 и 13, оставался неизменным, а диапазон изменения входного сигнала IIIHM 3. уменьшился, что позволяет снизить погрешность делительного устройства, вызванную нелинейностью ШИМ

Например, делитель у изменяется в диапазоне от 0,3. до 10 В. Пороговое устройство l l настраивается на срабатывание при у ) 1 В, а напряжение. знаменателя у делится на два поддиапазона 0,3.- 1 Ви 2- 10В.

36

26

B диапазоне изменения у от 0,3.— lB масштабные преобразователи 3,2 и 13 имеют коэффициент передачи "3,", а входное напряжение ШИМ l изменяется, соответственно изменению у or 01,3. до 1 В.

При достижении у 1 .В, пороговое устройство l3. переключает масштабные преобразователи 32 и 33 на коэффициент деления 0,3. В результате этого, при изменении "3." or 3. до 30 В входной сигнал ШИМ 1 изменяется, как и при изменении 3." or О,l до 1 В, соответственно, а уменьшении х в 30 раз оставляет коэффициент передачи делительного устройства неизменным, так как он пропорционален отношению коэффициента передачи масштабных преобразователей

l2, 33.

Диапазонов может быть не два, а несколько, тогда пороговое устройство l 1 должно формировать соответствующее число сигналов, изменяющих коэффициенты передач масштабных преобразователей

12, 13.

Введение порогового устройства и двухмасштабных преобразователей в делительное устройство, основанное на принципе широтно-импульсной модуляции позволяет повысить точность делительного ус:ройства и расширить динамический д."щазон знаменателя, что расширяет сферу применения такого делительного устройства.

Формула изобретения

Делительное устройство, содержащее широтно-импульсный модулятор, первый и второй ключи, управляющие входы которых подключены к выходу широтноимпульсного модулятора, первый и второй фильтры, входы которых подключены, соответственно, к выходам первого и второго ключей, источник опорного напряжения, выход которого подключен к информационному входу Broporo ключа, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения динамического диапазона делителя, в устройство введены пороговый блок, два управляемых масштабных преобразователя, два сумматора и два усилителя, при этом вход первого управляемого масштабного преобразователя является первым входом устройства, второй вход первого управляемого масштабного преобразователя подключен к выходу порогового блока, а выход — к первому входу первого сумматора, второй вход которого подключен

798878

В НИИПИ Заказ 10058/69 Тираж 756 Подписное

Филиал ППП «Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 к выходу первого фильтра, выход первого сумматора подключен ко входу первого усилителя, выход которого подключен к информационному входу первого ключа и является выходом устройства, вход порогового блока и первый вход второго управляемого масштабного преобразователя, объединены и являются вторым входом устройства, второй вход управляемого масштабного преобразователя подключен к выходу порогового блока, а выход — к первому входу второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго фильтра, выход второго сумматора подключен ко входу второго усилителя, выход которого подключен ко входу широтноимпульсного модуля тора., Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе . Шейнголд Д. Справочник по нелинейным схемам. М., "Мир, 1977 с . 290-296.

2. Жилинскас Р-П.П. Измерители отношения и их применение в радиоизЮ е мерительной технике. М., Сов. радио

1975, с. 143. l43, рис. 429 (прототип).