Устройство для масштабного преобразования непрерывных сигналов Советский патент 1984 года по МПК G06G7/12 

1 Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназ начено, например для сопряжения узлов R - и RC -сеток аналоговых вычислительных машин. Известно устройство ддя сопряжения АВМ с электронными прибордми, каждая из сопрягающих цепей которого содержит задающий усилитель посто янного тока, цепь обратной связи которого состоит из последовательно включенных резисторов, к точке соеди нения которых подключается электрод электронного прибора, и суммирующий усилитель, один из входов которого соединен с выходом задающего усилителя, а второй - с соответствующим входом устройства l . Недостатком известного устройства является необходимость в дополнитель ных элементах регулировки для точного согфяжения с электронным прибором Наиболее близким к предлагаемому является устройство для масштабного преобразования непрерывных сигналов, содержащее первый и второй операцион ные усилители, первый, второй и третий резисторы обратной связи, первый второй и третий масштабные резисторы выход первого операционного усилителя через первый резистор обратной связи соединен с его инвертирующим входом и входной клеммой и через пер вьй масштабный резистор - с инвертирующим входом второго операционного усилителя, выход которого через вто рой и третий резисторы обратной связ подключен соответственно к его инвер тирующему и неинвертирукидему входам, неинвертирукнций вход второго операци онного усилителя подключен к первому входу второго масштабного резистора и к выходу устройства, второй вывод второго масштабного резистора подклю чен к шине нулевого потенциала и объ единен с вторым выводом третьего мае штабного резистора, первый вывод которого подключен.к неинвертирующему входу первого операционного усилиТеля С2:. . Недостатками данного устройства являются низкая точность и невозможность использования его, например, дпя сопряжения узлов R - и RC -сеток в специализированных аналоговых вычислительных машинах для решения задач радиационно-кондуктивного теплообмена. 34 Цель изобретения - повышение точности работы устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство для масштабного преобразования непрерывных сигналов, содержащее первый и второй операционные усилители, первый, второй и третий резисторы обратной связи, первый и второй масштабные резисторы, первый и второй резисторы обратной : связи включены соответственно меяаду выходами и инвертирующими входами первого и второго операционных усилителей, первый масштабный резистор включен между выходом первого и инвертирукнцим входом второго операционных усилителей, первый вывод второго масштабного резистора является первым выходом устройства по току и соединен с первым выводом третьего резистора обратной связи, второй вы- . вод которого подключен к выходу второго операционного усилителя, дополнительно содержит компенсирующий резистор, который включен между Неинвертирующйм входом второго операционного усилителя и первым выводом второго масштабного резистора, подсоединенного вторым выводом к неинвертирующему входу первого операционного усилителя и к входу устройства, инвертирующий вход первого операционного усилителя является вторым выходом устройства по току. На чертеже приведена схема устройства. ; Устройство содержит первый и второй операционные усилители 1 и 2, первый, второй и третий резисторы обратной связи 3-5, первый и второй масштабные резисторы 6 и 7, компенсирующий резистор 8, резисторы 9 и 10 нагрузки. Устройство работает следующим -образом. При подключении к входу устройства положительного напряжения U , изменяющегося по заданному закону, ток через сопротивление 10 нагрузки определяется только напряжением U сопротивлением 10 нагрузки, падение напряжения между входами операцинного усилителя 1 равно нулю. Напряжение на выходе первого опеационного усилителя 1-Uo связано с ,, напряжением U- соотношением: /р 3 . 1119 Второй операционньм усилитель 2 работает в режиме генератора стабильного тока в заземленную нагрузку 9. Напряжение на нагрузке 90 определяется соотношением резисторов D р о р р 5 ь 7 9 «4 2 sVViV1 ,-.I Ъ Для того, чтобы Uj применялось прямо пропорционально сопротивлению Ug и ток в нагрузке был постоянен, нужно, чтобы входящее в формулу (2) выражение в скобках было бы равно нулю, т.е. выполнились бы условия: Тогда выражение (2) принимает вид: .. . 3- R, Подставляя выражение (1) в формулу (4) получаем: . . Ток, протекакщий через сопротивл ние 9нагрузки, можно найти исполь.зуя-выражение Х5): при выполнении условия: (7) . tO 15 20 25 4 Ток. протекающий через сопротивление 9 нагрузки, записывается: ... . Се) Таким образом, при выполнении простейших условий, ток в нагрузках 9 и 10 определяется только величиной входного напряжения U и сопротивлением 10 нэгрузки. Базовым объектом является специализированная АВМ-злектромодель для . решения нестационарных задач радиационно-кондуктивного теплообмена, в которой использовано 200 устройств-прототипов для задания токов в узлы R и RC -сеток. В результате замены пары прототипов в базовой модели предложенным устройством, позволяющим одновременно задавать в i-й узел R-сетки и i-й узел RC -сетки равные, по величине, противоположно направленные и пропорциональные входному напряжению токи, в два раза сократилось число требуемых в модели устройств сопряжения. -согласно испытаниям и электромодели с предложенным устройством погрешность сопряжения составила 0,150,2% полной шкалы тока, что обусловлено сложностью синхронной настройки двух устройств, в то время как у предложенного устройства - 0,04% от полной шкалы тока. В результате в пять раз повышена точность решения задач на электромодели.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАС11ГГАБНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НЕПРЕРЫВНЫХ- СИГНАЛОВ, содержащее первый и второй операционные усилители первый, второй и третий резисторы обратной связи, первый и второй масштабные резисторы, первый и второй резисторы обратной связи включены соответственно между выходами и инвертируюпщми входами первого и второго операционных усилителей, первый масштабный резистор . включен между выходом первого и инвертируняцим входом второго операционных усилителей, первьпй вьшод второго масштабного резистора является первым выходом устройства по току и соединен с первым выводом третьего резистора обратной связи, второй вывод которогоподключен к выходу второго опер 1ционного усилителя, о т л и ч a ю-щ е е с я тем, что, с целью повьшения точности, оно содержит компенсирующий резистор, который : включен между неинвертирующим входом второго операционного усилителя и первым выводом второго масштабного резистора, подсоединенного вторым выводом к неинвертирующему входу перво(Л го опер: циоН|1Ого усилителя и к входу устройства, инвертирующий вход первого операционного усилителя является вторым выходом устройства по току. со о Од У