Время-импульсное множительноеустройство
Союз Советских
Соцмалмстмческмх
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ОВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 270479 (21) 2759106/1&-24 с npwñîâäììåììåì заявки l4o (23} Приоритет Опубликовано 15.02.&1, Ь оллет 6 Дата опубликования описания 15.0281 (51)М. К. G 06 G 7/161 Государствеииый комитет СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 6&1. 335 (088 8}. .Ф, В. Ц. Волков, Л. Г. Гольденберг и A. И. Ку овский 1 (72) Авторы мзобретен ив iI Воронежский инженерно-строительный институт (71) Заявитель (54) ВРЕМЯ "ИМПУЛЬСНОЕ МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к вычислительной технике н автоматике и предназначено для использования i аналоговых вычислительных устройствах, системах автоматического управления различными объектами, в измерительных преобразователях различного назначении и т.д. Известно время-импульсное множительное устройство, содержащее ши10 ротно-импульсный и амплитудно-импульсный модуляторы н фильтр 11. В данном устройстве выходной сигнал, пропорциональный произведению входных сигналов, определяется 15 как постоянная составляющая последовательности широтно-амплитудномодулированных импульсов, выделяемая при помощи линейного фильтра. недостатками устройства являются 20 низкая допустимая частота изменения входных сигналов, определяемая полосой пропускання Фильтра, а также значительная инерционность, обусловленная наличием реактивных элементов в линейном фильтре. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является времяимпульсное множительное. устройство, .содержащее генератор линейно-изме- 30 няющегося напряжения, широтно-импульсный модулятор, генератор иМпульсов запоминания, генератор импульсов установки нуля, четыре ключевых элемента, четыре инвертора, два элемента И, интегрирующий усилитель, охваченный разрядным ключом, и запоминающий блок, выполненный на конденсаторе н усилителе (21. В данном устройстве перемножение входных сигналов осуществляется путем широтно-импульсной модуляции опорного напряжения треугольной формы по закону изменения первого сигнала-сомножителя с последующей амплитудной модуляцией широтно-модулированного сигнала по закону изменения второго сигнала-сомножителя. Широтно-амплитудно-модулированное напряжение интегрируется на каждом интервале повторяемости напряжения треугольной форьи с последующим его запоминанием в конце каждого интервала повторяемости напряжения треугольной формы. Примеие ние в устройстве вместо линейной фильтрации дискретного запоминания значительно расширяет допустимую частоту изменения входных сигналов. Недостатками этого устройства явля» ются большое количество установленно805344 Для.получения непрерывного сигнала, пропорционального произведению иадряжекий U„ и 0, используется запоминающий блок 6, выполненный на конденсаторе 7 н усилителе 8 с боль-. шим входным сопротивлением, кратковременно подключаемый к выходу интегрирующего усилителя 4 через ключе"вой элемент 9 в моменты окончания импульсов. го оборудования и как результат, низкая надежность устройства. цель изобретения — упрощение устройства, Поставленная цель достигается теи, .что во время-импульсном множительном устройстве, содержащем генератор ли- 5 нейко-изменяющегося напряжения, широтно-импульсный модулятор, первый вход которого подключен к выходу генератора линейно=изменяющегося напряжения, а второй вход является вхо- 19 дои первого сомножителя, аиплитудноимпульсный модулятор, первый -вход которого подключен к выходу широтноиипульсного модулятора, второй вход является входом второго сомножителя,а 5 выход подключен к цепочке иэ последовательно соединенных интегрирующих усилителя с разрядным ключом в цепи обратной связи, ключа и блока памяти, выход которого является выходом устройства, генератор импульсов запоминания и генератор импульсов установки нуля, выход широтно-импульсного модулятора подключен ко-входу генератора импульсов запоминания, выход которого подключен ко входу генератора 25 импульсов установки нуля и к управляющему входу ключа, выход генератора импульсов установки нуля подключен к управляющему входу разрядного ключа интегратора. 36 генератор линейно-изменяющегося напряжения выполнен в виде генератора пилообразного напряжения. На фиг. 1 приведена блок-схема время-множительного устройства; на 35 фиг. 2 — эпюры напряжений, поясняющие работу время-множительного устройства. Время-импульсное множительное устройство состоит из широтно-импульсного модулятора 1, амплитудно-импульсного модулятора 2, генератора 3 линейпо-изменяющегося напряжения, интегрирующего усилителя 4 с разрядкьм ключом 5, запоминающего блока 6, конденсатора 7, усилителя .8, ключа 9, 45 генератора 10 импульсов запоминания, генератора 11 импульсов установки к)чзя ° Яа фиг. 2 обозначено: U — капрякение, п юпорционалъное первому сиг- Я иалу-сомножителю; U< - напряжение, пропорциональное второму сигналу-сомножителю; U - напряжение с выхода генератора 3 линейно-изменяющегося напряжения; U - напряжение ыа вы- 55 ходе широтно-импульсного модулятора 1; U -напряжение ка выходе амплитудно-импульсного иодулятора 2; Ug— напряжение иа выходе интегрирующего усилителя 4; U - напряжение ка выходе генератора 10 импульсов эапоиииа- 4© ния; 08 - напряжение иа выходе ключевого элемента 9; 04 - каиряжение иа выходе генератора 11 иипульсов ус-. тановки нуля; U<> - напряжение на выходе запоминающего блока б. 6$ Время-импульсное множительное устройство работает следующим образом. Первый сигнал-сомножнтель в виде напряжения UÄ поступает на первый вход широтно-импульсного модулятора i а второй сигнал-сомножитель в виде напряжения 0> поступает на первый вход амплитудно-импульсного модулятора 2. На второй вход широтно-импульсного модулятора 1 поступает опорное напряжение 0> пилообразной формы с выхода генератора 3 линейно изменяющегося напряжения. На выходе широтно-импульсного модулятора 1 формируется напряжение О в виде последовательности прямоугольных импульсов, длительность которых определяется значениями напряжения О, на каждом интервале повторяемости опорного напряжения U>, приче:s передние фронты импульсов Uä совпадают с моментами начала пилообразного напряжения.U, а задние фронты определяются совпадением напряжений 0„ и U . Импульсы 0 поступают на второй вход амплитудно-импульсного модулятора 2, на выходе которого формируется напряжение 05 в виде последовательности импульсов, длительность которых определяется длительностью импульсов 04, а вершины по уровню и форме — модулирукицим напряжением 0 . Поскольку частота опорного пилообразного напряжения 0 неизменна и выбирается значительно выше частоты изменения напряжения U, импульсы 0< на выходе амплитудно-импульсного модулятора 2 имеют практически прямоугольную форму, и, следовательно, площадь этих импульсов пропорциональна произведению напряжений U„ U Для получения напряжения, пропорционального площади импульсов U . на каждом интервале повторяемости опорного пилообразного напряжения 0 широтно-амплитудно-модулированное напряжение поступает на вход интегрирующего усилителя 4, охваченного раэрядныи ключом 5. На выходе йнтегрирукщего усилителя 4 формируется напряжение U в виде последователь6 ности импульсов, уровень которых, достигаемий к моментам окончания импульсов О,, пропорционален площади импульсов U, т.е. произведению напряжений U и U на каждом интервале повторяемости опорного пилообразного напряжения Оз. 805344 Кратковременное включение ключево- дом интервале повторяемости опорного ro элемента 9 в моменты окончания пилообразного напряжения 0>. Из-за импульсов обеспечивается генерато- дискретного характера вычисления npo-, i ром 10 импульсов запоминания, вход изведения напряжений U, и 0 выход-. которого подключен к выходу широтно- ное напряжение U<> имеет ступенчатую импульсного модулятора 1, а выход — 5 Форму, однако максимально приведенная к управляющему входу ключевого эле- относительная погреш.; сть не превышамента 9. На выходе генератора 10 ет 1,5%, что соответствует точности, импульсов запоминания формируется на- достигаемой множительными устройстпряжение U в виде последовательности вами время-импульсного типа. прямоугольных импульсов фиксированной Использование в предлагаемом устдлительности, передние фронты которых 1О ройстве новых функциональных связей совпадают с задними фронтами импуль- между его элементами выгодно отлича- сов д. 0 . Импульсы U включают ключевой ет его от известных устройств. Еолиэлемент 9, на сигнальный вход кото- чество установленного оборудования рого поступает напряжение U с выхода уменьшается ориентировочно s два раинтегрирующего усилителя 4. На выходе !5 за, что приводит, как показывает ключевого элемента 9 формируется на- расчетная проверка, к повыаенив напряжение 0 в виде последовательнос- дежности в 2,7,.раза. ти прямоугольных импульсов, длитель8 ность которых равна длительности имU, a амплитуда - уровню на- 2О Формула изобретения пряжения U в моменты окончания имВремя-импульсное множительное устпульсов 0, т.е. пропорцио е ее генератор линейпроизведению напряжений U è. 0 . ройство, содержащее г ра Для обеспечения в воэможйости вычис- но изменяющегося напряжения, широтноле и роизведения напряжений.0 и U . импульсный модул ор, первый axe на каждом .интервале повторяемости которого подключен к выходу генераопорного пилоо разног бразного напряжения тора линейно изменяющегося напраже0 необходимо устанавливать нулевое ния, а второй вход является входом значение напряжения 0 нео ходимо у 0 на выходе ин- первого сомножителя, амплитудноующего усилителя 4 к началу импульсный модулятор, первый вход тегрирующего каждого последующего интервала повто- З которого подключен к в оду р — 3(} ряемОсти опорного напряжения U . Для импульсного модулятора, второй вход этого используется генератор тор 1 им- является входом второго сомножителя, пульсов установки нуля, в вход которо- а выход подключен к цепочке иэ послего соединен с выходом генератора 10 довательно соединенных интегрирующего импульсов запоминания, а в а выход - со 35 усилителя с раэрядньм ключом в цепи входом разрядного ключа 5. На выходе обратной связи, клн1ча и блока памяти, а а 11 имп льсов установки ну- выход которого является выходом устгенератора и пу не ато имп льсов заполя о и не то Ф Рм Руется напряжение 09 в виде ройства, генер тор у ьс в Стапоследовательности т прямоугольных им- минания и генератор импул о у пу льсов фиксированной длительности, gp новки нуля, о т л и ч а ю щ е е с я ф онты которых совпадают с тем, что, с целью у рощ у ф онт к п ения стройтно-имп льсного мозадними фронтами импульсов Uz. Им- ства, выход широ — у пульсы 0 включают а ют разрядный ключ 5, дулятора подключен ко входу генерао который шунтирует интегр 09 r ирующий уси - тора импульсов запоминания, вых д литель 4, устанавливая н у,:евое значе- которого подключен ко входу генерато4 го выходе. Та- ра импульсов установки нуля .и к упние напряжения 0 на eãî генеким об аэом, установка ну улевого зна- равляющему входу ключа, выход Р ю ег- ратора импульсов установки нуля под чения напряжения U на выходе инт риру щ у и ю его силителя осущес и 4 твляется . ключен к управляющему входу разрядного ключа интегратора. после формирования импульсов 0В, поступающих на запоминающий блок 6. н ий блок 6 фиксирует Источники информации, Запоминающи лок 0 ятые во внимание при экспертизе амплитудное значение импул ьса и принятые ятые и . Вычислиго о поступления на его 1. Смолов В. Б. и др. хранит его до поступлени Таким тельные машины непрерывного действия. вход следующего импульса 0 в, Таким тельн 1964 с.293. 2 Авторское свидетельство СССР пряжение 0, пропорциональное про о ° изведению напряжений 0„и U< на каж805344 Составитель Т. Салу нова Редактор Л. Конецкая Тем)ред И. Рейвес Корректор М. Коста Заказ 16905/73 Тираж 756 Подписное ВНЯИПИ Государственного комитета СССР по делан изобретений и откритнй 113035, И@аква, й-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент"„ г. Ужгород, ул. Проектная, 4
