Делительное устройство Советский патент 1983 года по МПК G06G7/161 

Изобретение относится к электрическим вычислительНЕлм устройстваг.1 и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Известно делительное устройство, содержащее интегратор, компаратор, генератор прямоугольных импульсов/ ключ t13.

Однако известное устройство имее низкую точность работы.

Наиболее близким к предложенному является делительное устройство, содержащее интегратор, ключи, инвертор, компаратор, масштабный усилитель 2.

Недостатком этого устройства является сравнительно малая точност работы, обусловленная нелинейностью и нестабильностью интегратора.

Цель изобретения - повышение точности работы.

С этой целью в делительное устройство, содержащее соединенные последовательно первый ключ и интегратор, второй ключ, инвертор, масштабный усилитель, первый компаратор вход первого ключа является входом сигнала-делителя, введены генератор прямоугольных импульсов, второй компаратор, сумматор по модулю два, третий ключ и дифференцирующие блоки, причем выход интегратора подключен ко входу масштабного усилителя, выход которого через первый Дифференцирующий блок соединен с первыми входами первого и второго компараторов , выходы к оторых подключены к соответствующим входам сумматора по модулю два, выход которого является выходом устройства, вход, второго ключа соединен со входом третьего ключа и является входом сигнала-делимого, выход второго ключа через второй дифференцирующий блок соединен со вторым входом первого компаратора, выход третьего ключа через трет ий дифференцирующий блок соединен со вторым входом второго компаратора, выход генератора прямоугольных .импульсов подключен к управляющим входам первого и второго ключей, а через инвертор соединен с управляющим входом третьего ключ а. На фиг.1 изображена функциональная схема предложенного делительног устройства; на фиг.2 - временные диаграммы его работы. , Устройство включает генератор 1 прямоугольных импульсов, инвертор 2, первый, второй и третий ключи 3,4 ио5, интегратор 6, первый, второй и третий дифференцирующие блоки 7,8 и 9, масштабный усилитель 10, первый и второй компараторы 11 и 12 сумматор по модулю два 13, вход

сигнала-делителя 14, вход сигналаделимого 15, выход 16,

Делительное устройство работает следующим образом.

Напряжение сигнала-делителя поступает на первый ключ 3, который. управляется от генератора 1 прямоугольных импульсов. С выхода первог ключа 3 снимаются прямоугольные импульсы (.фиг.2 ,Ua,)f амплитуда которых соответствует уровню напряжения сигнала-делителя.

Одновременно на второй и третий ключи 4 и 5 поступает напряжение сигнала-делимого, причем второй ключ 4 управляется от генератора 1 прямоугольных импульсов непосредственно, а третий ключ 5 - через инветор 2. С выходов второго и третьего ключей 4 и 5 снимаются прямоуголные импульсы (фиг.2 ,114,5) амплитуда которых соответствует уровню напряжения сигнала-делимого.

В результате прохождения прямоугольных импульсов с выхода первого ключа 3 через интегратор б формируется напряжение, изменяющееся во времени по экспоненциальному

закону (фиг. Idj и 4 5)

Прямоугольные импульсы с выхода второго ключа 4 поступают на второй дифференцирукяций блок 8, а с вьцхода третьего ключа 5 - на третий дифференци Зующий блок 9. На выходах второго и третьего дифференциру щих блоков 8 и 9 формируются напряжения производные от прямоугольных импульсов ( фиг. 2е,Ж, UB/UP}- С выхода интегратора б масштабный усилитель 10 напряжение подается на первый дифференцирующий блок 7, на выходе которого (.при равенстве постоянных времени все дифференцирующих блоков ) формируется соответствующее напряжение ( фиг. 2и., Uy).

При работе возможны четыре состояния напряжений сигнала-делителя (J и сигнала-делимого U

Ог О и.,то

. Характер преобразований сигналов при этих случаях изображен на фиг.2 по столбцам диаграмм сигналов. С выходов первого и второго дифференцирующих блоков 7 и 8 сигналы (фиг.2и, и Ug) поступают на первый компаратор T-lf а с выходов первого и третьего дифференцирующих блоков 7 и 9 сигналы ( фиг. 2A,U7, и) поступают на второй компаратор 12. На выходах первого и второго ког-тараторов 11 и 12 формируются импульсные сигналы ( фиг. 2к., U ; Яг- i - Импульсные сигналы поступают на входы сумматора по модулю два 13, на выходе которого формируется периодический импульсный сигнал, частота которого вдвое вьиие частоты генератора 1 прямоугольных импульсов.

Длительность импульсов определяеся из выражения

.

где К - коэффициент масштабного усилителя 10;

и - напряжение сигнала-делителя Уд,- напряжение сигнала-делимого; С - постоянная времени дифферёнцирукяцих блоков; Т - период следования импульсов генератора 1.

По сравнению с устройством-прототипом предложенное делительное устройство обладает более высокой точностью работы, т.е. результат преобразования не зависит от параметров интегратора 6.

ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее соединенные последовательно первый ключ и интегратор, второй ключ, инвертор, масштабный усилитель, первый компаратор, вход первого ключа является входом сигналаделителя, обличающееся тем, что, с целью повышени точности работы, в него введены генератор прямоугольных импульсов, второй компаратор, сумлатор по модулю два, третий ключ и дифференцирующие блоки, причем выход интегратора подключен ко входу масштабного усилителя, выход которого через первый дифференцирующий блок соединен с первыми входами первого и второго компараторов, выходы которых подключены к соответствующим входам сумматора по модулю два, выход которого является выходом устройства, вход второго ключа соединен со входом третьего ключа и является входом сигнала-делимого, выход второго ключа через второй дифференцирукнццр блок соединен со вторым входом первого компара8 тораТвыход третьего ключа через третий . .дифференцирующий блок соедиСО нен со вторым входом второго компаратора, выход генератора прямоугольных импульсов подключен к управляющим входам первого и второго ключей, а через инвертор соединен с. управляю-5 щим, входом третьего ключа.