Способ степенного преобразованияаналогового сигнала

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОЛ ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«i<813460 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 010477 (21) 2469507/18-24 с присоединением заявки 3М (23) приоритет

Опубликовано 15,03.81.Бюллетень М 10

Дата опубликования описания 15,0 З.81

РА Kgç

G 06 G 7/20

Государственный комитет

СССР по деаам изобретений н открытнй

1,53) УДК 681.ЗЗ5 (088. 8) (72) Автор изобретения

В.К.Береснев

Новосибирский электротехнический институт (71) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ СТЕПЕННОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к аналого- вой вычислительной технике.

Известен способ преобразования аналогового сигнала, основанный на том, что входное напряжение сравнивают с первым напряжением, изменяю-. щимся во времени по экспоненциальному закону, и в момент их равенства запоминают мгновенное значение BTGрого экспоненциального напряжения, изменяющегося во времени синхронно и синфазно с первым, при этом показатель степени и задается отношением постоянных времени двух экспоненциальных напряжений 11). 15

Недостатком данного способа является низкая точность, обусловленная нестабильностью постоянных времени двух независиьых генераторов экспоненциально изменяющихся во вре- 2О мени напряжений. . Наиболее близким к предлагаемому является способ степенного преобразо- вания аналогового сигнала, основанный на том, что формируют экс- 25 поненциально-убывающий во времени сигнал, сравнивают его с входным сигналом, измеряют интервал времени от начала спада экспоненциальноубывающего во времени сигнала до 30 момента времени, соответствующего равенству входного сигнала зкспонен циально-убывающему во времени сигналу, и в зависимости от показателя степенного преобразования формируют дополнительный интервал времени,по истечении которого, фиксируя значение экспоненциально-изменяющегося во времени сигнала, получают результат преобразования (2).

Недостатком этого способа является ограниченный диапазон значений показателя степенного преобразования, поскольку он позволяет производить степенные преобразования лишь с показателем степени большим единицы.

Цель изобретения — расширение диапазона значений показателя степенного преобразования за счет выполнения степенного преобразования с показателем степени, меньшим единицы.

Поставленная цель достигается тем, что в способе степенного преобразования аналогового сигнала, основанном на том, что формируют экспо.ненциально-убывающий во времени сигнал, сравнивают его с входным сигналом, измеряют интервал времени от начала спада экспоненциально-убы813460 вающего но времени сигнала до момента времени, соответствующего раненстну входного сигнала экспоненциальио-убывающему во вреМени сигналу, и в зависимости от показателя степенного преобразования формируют допОлнительный интервал времени,перед формированием дополнительного интервала времени повторно формируют экспоненциально-убывающий во времени сигнал, а. результат степенного преобразования получают, фиксируя значение повторно сформированного экспоненциально-убывающего во времени сигнала через дополнительный интервал времени от начала его спада.

На фиг.j представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - диаграммы его работы.

Устройство для степенного преоб- . разования содержит блок 1 сравнения, блок 2 управления, генератор 3 экспоненциально-изменяющегося во времени сигнала, ключ 4, аналоговый запоминающий блок 5, генератор 6 импульсов, делитель 7 частоты, переключатель 8, первый и второй элементы .И 9 и 10, элемент ИЛИ 11, ревер- . сивный счетчик 12.

Устройство работает следующим образом.

Блок управления 2 запускает генератор 3 экспонеициально-убывающегб во времени сигнала, выходное напряжение которого Щt) =Q е Ф (фиг.2) поступает на входы блока 1 сравнения и ключа 4. В результате входного напряжения Uq с экспоненциальноубывающим на выходе блока сравнения формируется прямоугольный импульс

Ug(t}, длительность которого t определяется моментами запуска генератора 3 и равенства мгновенных значений сравниваемых сигналовг

t,„ ifn nЩ где - постоянная времени;

U<- амплитудное эиаченйе экспонеициально-убывающего напряжения.

Одновременйо с запуском генератора 3 блок 2 управления подает на элемент И 9 и реверсивный счетчик 12 управляющий сигнал. Если переключатель 8 находится в верхнем положении, то импульсы с частотой f от генератора б импульсов через элемент

И ф и элемент ИЛИ 11 суммируются . счетчиком 12 в течение времени t (на фиг,2 - Uj,(t} . Так осуществляется измерение временного интервала.

° В следующем такте блок 2 управления нновь запускает генератор 3, ио переводит при этом счетчик 12 в режим вычитания, разрешая прохождение импульсов с частотой f1 с выхода делителя 7 частоты через переключатель. 8, элемент И 10 и элемент

ИЛИ 11 на счетный вход реверсивного счетчика .. В момент времени, соответствующийй переходу кода реверсивного счетчика 12 через нулевое состояние, замыкается ключ 4 и мгноненное значение экспоненциально-убывающего напряжения запоминается н аналоговом запоминающем блоке 5.

Благодаря различной частоте импульсов в режимах сложения и вычитания производится формирование длительности дополнительного временного .интервала tg. Момент времени, соответствующий нулевому коду н счетчике, отстоит от .момента повторного запуска генератора 3 на время

tgô

15 — Xn —, Uo

Ux

С учетом изложенного, выходное напряжение устройства определяется следующим выражением: ВЖ или ()у-Е Ux i л-и где 1 = 0, n=

f2.

При этом результат преобразования не зависит от значения постоянной времени экспоненцнально-убывающего напряжения, что свидетельствует о высокой тоЧности вычислений.

В рассмотренном случае f .>fg и, следовательно, п 1. Для получения показателя степени пМ1 достаточно переключатель 8 перевести н нижнее положение. При этом частота импульсон на входе счетчика н режиме сложения Е4 меньше, чем их частота fg н режиме вычитания, что соответствует показателю степени п 1.

Таким образом, предлагаемый способ вычисляет степенные зависимости с показателем степени пс1 и имеет поэтому более широкий диапазон преобразования, чем известный, ЗО

45

Формула изобретения

Способ степенного преобразования аналогового сигнала, основанный на том, что формируют эксноненциальноубывающий но времени сигнал, сравнивают его с входным сигналом, измеряют интервал времени от начала

\ спада экспоненциально-убывающего во времени сигнала до момента времени, соответствующего равенству входного сигнала экспоненциальноубывающему во времени сигналу, и в зависимости от.показателя степенного преобразования формируют дощ полнительный интервал времени, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона значений показателя степенного преобразования за счет выполнения степенноу го преобразования с показателем

813460

Составитель Н. Балабошко

Редактор Н.Воловик ТехредЛ.Пекарь Корректор С.Шекмар

Эаказ 775/6 3 Тираж 745. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР пс делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент ., r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 степени, меньшим единицы, перед фор мированием дополнительного интерва- ". ла времени повторно формируют экспоненциально-убывающий во времени сигнал, а результат сте1тенного пре образования получают, фиксируя значение повторно сформированного экспоненциально-убывающего во време-j ни . сигнала через дополнительный интервал времени от начала его спада.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Смолов В,Б Аналоговые вЫчислительные машины М., Высшая школа, 1972, с.229-230.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ю 2438774/24, кл. 6 06 G 7/20, 03.01.77.