Устройство для определения модуля вектора рассогласования Советский патент 1983 года по МПК G06G7/22 

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нем каждый из блоков выделения модуля выполнен в виде дифференциального усилителя с униполярным выходом, содержащего два транзистора, коллекторы которых объединены, соединены с выходом

блока и через общий коллекторный резистор подключены к шине питающего напряжения, а базы и эмиттеры соединены перекрестно, подключены, через шунтирующие резисторы к шине нулевого потенциала и являются входами блока.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ ВЕКТОРА РАССОГЛАСОВАНИЯ, содержащее два блока выделения модуля , входы которых через токозадающие резисторы пoдключieны к соответствующим входным клеммам, и сумматор, выход которого является выходом устройства , отличающе,еся тем, что, с целью повышения нгщежности, снижения потребляемой мощности и ..упрощения устройства, оно содержит третий блок выделения модуля и два инвертирующих усилителя, входы которых подключейы к выходам первых двух блоков выделения модуля, а выходы подсоединены к. соответствующим входам третьего блока выделения модуля, выходы блоков выделения модуля подключены к трем входам сумматора. «

Изобретение относится к вычислительной технике и электронному приборостроению, а именно к устройства предназначенным для оценки модуля вектора рассогласований двух однотипных процессов, каждый из которых может быть представлен двумя однородными сигналами текущих координат y,(t), е (t) и е,, (t), . Изобретение предназначено, в час ности, для оценки модуля рассогласования при ручном преследующем сле жении за целью, представленной движущейся на экране дисплея меткой, и может быть широко использовано в аналоговой вычислительной технике, особенно в тех случаях, когда хотя бы один из сигналов текущих координат содержит весомую случайную компоненту, а результаты измерений пред ставляются в сглаженном (усредненном за некоторый промежуток времени) виде. Известны устройства для вычисления модуля вектора рассогласования, ,содержащие последовательно соединенные вычитающие блрки (для выделения сигналов частных рассогласований Едх и Ед), а также блоки для возведения в квадрат и блок, выполняющий функцию извлечения квадратного корня Ij Однако данные устройства либо не обеспечивают высокой точности в широком динамическом диапазоне, или же оказываются неоправданно сложными и громоздкими. Наиболее близким к изобретению по технической- сущности является устройство- для определения модуля вектора или модуля вектора рассогласования, содержащее два блока вычисления модуля с токозадающими резисторами (в составе входных квадратичных преобразователей), выходной сумматор и блок вычисления квадратичных зависимостей С2, Недостатком известного устройства является относительная сложность и, как следствие, пониженная надежность и относительно высокая потребляемая мощность. Целью изобретения является повышение надежности, снижение потребляемой мощности и упрощение устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения модуля вектора рассогласования, содержащее два блока выделения модуля, входы которых через токозадающие резисторы подключены к соответствующим входным клеммам, и сумматор, выход которого является выходом устройства, дополнительно содержит третий блок выделения модуля и два инвертирующих усилителя, входы которых подключены к выходам первых двух блоков выделения, -.модуля, а выходы подсоединены к соответствующим входам третьего блока выделения модуля, выходы блоков выделения модуля подключены к трем входам сумматора. В устройстве каждый из блоков выделения модуля выполнен в виде дифференциального усилителя с униполярным выходом, содержащего два транзистора, коллекторы которых объединены, соединены с выходом блока и через общий коллекторный резистор подключены к шине питающего напряжения, а базы и эмиттеры соединены перекрестно, подключены через шунтирующие резисторы к шине нулевого потенциала и являются входами блока. На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство содержит три блока выделения модуля, выполненных в виде одинаковых дифференциальных усилителей 3 с униполярными выходами, два из которых (1 и 2) подсоединены к входам инвертирующих усилителей 4 и 5 и одновременно к двум входам трехвходового сумматора 6. Выходы инвертирующих усилителей 4 и 5 подсоединены непосредственно к входам третьего дифференциального усилителя 3, униполярный выход которого 7 подсоединен к третьему входу сумматора 6, Каждый инвертирующий усилитесь выполнен на резисторе 8 и транзисторе 9. Применение обычных (операционных) дифференциальных усилителей связано с усложнением устройства, так как для получения униполярного выхода необходимо подключить еще одну микросхему с навесными резисторами и диодами. В данном случае функци дифференциального усилителя и одновременно двухтактного выпрямителя сигналов выполняет пара транзисторов 10 и 11, эмиттеры и базы которых соединены перекрестно. Устройство работает следующим .образом.. При подаче сигналов е , е и . , е на входы первого и второго усилителей (клеммы 12 и 13, 14 и 15) на общем коллекторном резисторе появляется сигнал, пропорциональ ный абсолютному значению разности входных сигналов, т.е. Еду K{e)-e и соответственно Ед К( ) . Наилучшая симметрия по каждому.входу на входные сигналы ч-е и -е достигается в режиме Генератора тока , для чего входные клеммы 12 15 усилителей 1 и 2 подключаются к эмиттерно-базовым входам через токо задающие резисторы 17 - 20, величин сопротивлений которых выбираются на пopядok больше сопротивлений эмиттерно-базовых входов, шунтированных реэисторами 21 и 22 с частью сопротивления подстроечного потенциометр 23. Для усилителя 3 функцию генератора тока выполняют коллекторные цепи инвертирующих усилителей 4 и 5, а его выходной .униполярный сигнал равен ЕЗ К2(Еду- Е,, ) . В итоге, на выходе сумматора 24 появляется сигнал (Ег,у+Ед,,)+К;, (Еду-Еду ), . где К и Kj постоянныекоэффициенты,, который с точностью до +(Г, представляет сигнал, определяемый выражением Ej,, .Свойства примененных униполярных усилителей и связднных с ними узлов таковы, что при отсутствии входных сигналов или при их попарном равенстве устройство тока не потребляет. Последнее делает его не только очень экономичным, но и повышает надежность схемы и стабильность к различного рода дрейфам. Величины коэффициентов передачи для униполярных сигналов Е ьу, bV и для их абсолютной разности (Е) зависят от -выбора величины и знака мгновеннрй ошибки измерения и соответственно от величины и знака интегративной погрешности. Если иметь одинаковые максимальные значения мгновенной ошибки измерения (tfiwox- +4%), то интегративная погрешность (fj, оказывается равной 0,7%, а соответствующие этому режиму коэффициенты К 0,68 и К.2 0,28. При изменении масштаба оценки модуля вектора рассогласования величины коэффициентов К и К соответственно изменяются, однако оптимальное их соотношение должно оставаться постоянным и равным 0,41..