Элемент с управляемой проводимостью Советский патент 1984 года по МПК G06G7/16 

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в устройствах автоматического регулирования и управления, в инфррмационно-измерительных системах и устройствах, где необходимо выполнение нелинейного дискретно-анапоговог го преобразования сигналов. Зависимость проводимости предлагаемого двухполюсного элемента от управлякицего цифрового кода N и пропорциональной ему относительной длительности в широтно-модулированного сигнала имеет вид u0 ,; (1) где & Т/Т - относительная длительность ШИМ-сигнала, представляклцего последовательность прямоугольных импуль сов длительностью и периодом повторения TV П: I V -коэффициенты пропорJ циональности. По основному авт.св. № 855Б71 известен элемент с управляемой проводимостью, содержащий генератор опорной частоты, первый и второй многоустойчивые фазоимпульсные элементы, первые информационные входы которых объединены и подключены к выходу генератора опорной частоты,- управляющие входы являются управляющими вхо дами элемента, а вторые информационные входы многоустойчивых фазоимпуль сных элементов подключены к входам задания опорной частоты, триггер, входы которого соответственно подклю чены к выходам многоустойчивых фазоимпульсных элементов, последовательно соединенные первый масштабный резистор и первый управляемый ключ, управляющий вход которого подключен к выходу триггера, первый вывод первого масштабного резистора и выход первого заправляемого ключа являются соответственно первым и вторым вьшодами элемента с управляемой проводимостью, включенные между ними параллельно соединенные второй масштабный резистор и первый сглаживающий конденсатор, параллельно которым подклю чена цепочка из последовательно соединенных третьего и етвертого масштабных резисторов и второго управляемого ключа, управляющий вход ко162 торого подключен к выходу триггера, объединенные выводы третьего и четвертого масштабных резисторов через второй сглаживающий конденсатор подключены к шине нулевого потенциала tl 3. Недостатком известного устройства является невозможность управления средним значением проводимости двухполюсного элемента и соответствии с зависимостью (Н, т.е. по закону корня квадратного. Цель изобретения - повьппение точности работы за счет управления средним значением проводимости по закону корня квадратного. Поставленная цель достигается тем, что в двухполюсный элемент с управляемой проводимостью дополнительно введены пятый и шестой масштабные резисторы, третий управляемый ключ и третий сглаживающий конденсатор, причем общий вывод третьего и четвертого масштабных резисторов через последовательно соединенные пятый, шестой масштабные резисторы и третий управляемый ключ подключен к второму выводу элеме;нта с управляемой проводимостью, общий вывод пятого и шестого масштабных резисторов через третий сглаживающий конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, управляющий вход третьего управляемого ключа подключен к управляющим входам первого и второго управляемых ключей. На фиг.1 изображена функциональная схема элемента, с управляемой проводимостью; на фиг.2 - график изменения погрешности аппроксимации корня квадоатного. Предлагаемый элемент с управляемой проводимостью содержит генератор 1 опорной частоты, два многоустойчивьк фазоимпульсных элемента 2 и 3, триггер 4, шесть масштабных резисторов 5-10, три управляемых ключа 11-13, ТРИ сглаживаюир1х конденсатора 14-16, два управляющих входа 17 и 18 и два входа 19 и 20 задания опорной частоты элемента с управляемой проводимостью, а 21 и 22 соответственно его первый и второй выводы. Устройство работает следующим образом. Ш первые информационные входы многоустойчивых фазоимпульсных элементов 2 и 3 поступают с выхода генератора 1 опорной частоты импульсы высокой частоты т . На выходе первого многоустойчивого фазоимпульсного элемента 2, подключенного к первому входу триггера 4, появляются импульсы с частотой F.(n , где п - коэффициент деления многоустойчивого фазоимпульсного элемента, которые совпадают по времени с одним из импульсов последовательности f , Сдви по фазе последовательности F, относительно опорной последовательности е фор№1руемой на выходе второго многоустойчивого фазоимпульсного эле-15 мента 3, подключенного к второму входу триггера 4, определяет число , записанное в первом многоустойчиврм фазоимпульсном элементе 2 по входу 19. Запись нового значения этого числа в первый многоустойчивый фазоимпульсный элемент 2 осуществляется в момент времени, сдвинутый относительно моментов появления импульсов FO на количество квантов 1/1 , равное записываемому числу. В результате того, что последовательности Fjj и f- подаются на разные входы триггера 4, один из его выходо находится в единичном состоянии в течение времени, пропорционального записанному в первом многоустойчивом фазоимпульсном элементе 2 числу N . Остальное время периода на этом выходе нулевое состояние. Таким образом, на выходе триггера 4, подключенном к управлякнцим входам управляемых ключей 11-13 формируется последовательность прямоугольных пульсов длительностью ) и периодом повторения Т . Поскольку длительность этих импульсов пропорщюнальна управляю щему коду N , то можно их рассматривать как широтно- дулироваН1{ый им пульсный сигнал с относительной дпк тельност1Л) ,

Широтно-модулированный импульсный сигнал управляет средними значениями проводимостей последовательно соединенных управляемых ключей 11-13 и масштабньк резисторов 5, 8 и 9. Сглаживакицие конденсаторы 14-16 обеспечивают подавление высших гармоник напряжений, возникающих при коммутации управляемых ключей 11-13. Благодаря этому элемент с управляемой проводимостью оказывается развязанным по переменному току, что позволяет рассматривать только средние значения его проводимостей. Так, сглаживающий конденсатор 14 обеспечивает развязку по переменному току элемента с управляемой проводимостью в целом и внешней по отношению к нему цепи, подключённой к зажимам выводов 21 и 22. Проводимость элемента в целом по среднему значению можно представить выражением Выражение для среднего значения проводимости элемента с управляемой проводимостью в целом можно записать в виде функции от входного кода, являющейся приближением к исходному выражению (1). Достоинствами предлагаемого устройства по сравнению с известным являются возможность реализации закона управления средним значением проводимости в виде корня квадратного,что позволяет строить различные нелинейные блоки, а также высокая надеж- . ность, обусловленная простотой схемы, помехоустойчивость, вытекающая из принципа усреднения широтно-модулированных сигналов и параметров, технологичность, обусловленная просто- / связей между структурными элементами устройства.. .

ЭЛЕМЕНТ С УПРАВЛЯЕМОЙ ПРОВОДИШСТЫО по авт.св. № 855671, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы за счет управления средним значением проводимости по закону корня квадратного, в него введены пятый и шестой масштабные резисторы, третий управляемый ключ и третий сглаживающий конденсатор, причем общий вывод третьего и четвертого масштабных резисторов через последовательно соединенные пятый, шестой масштабные резисторы и .третий управляемый ключ подключен к второму выводу элемента с управляемой проводимостью, общий вывод пятого и шестого масштабных резисторов через т.ретий сглаживающий конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, управляющий вход третьего управляемого ключа подключен к управляющим входам первого и второго управляемых ключей .