Вычислительное устройство Советский патент 1985 года по МПК G06G7/16 

Изобретение относится к вычислите льиой и информационно-измерительной технике и может быть использовано в устройствах автоматического управления.

Цель изобретения - повъшение точности.

На чертеже приведена функциональная схема вычислительного устройства,

Вычислительное устройство содержит источник 1 опорного напряжения, три ключа 2-4, интегратор 5, блок 6 выборки и хранения, элемент ИЛИ 7, два формирователя 8 и 9 импульсов, запоминающий .конденсатор 10.

Вычислительное устройство работае следующим -образом.

Сигнал T;j с первого информационного входа вычислительно го устройства поступает на первый, вход элемента ИЛИ 7, на вход второго 9 формирователя импульсов и на управляющий вход первого 2 ключа. Первый 8 формирователь импульсов, подключенный к выходу элемента ИЛИ 7 формирует управляющий сигнал Т по заданному фронту Т;, и замьпсает второй 3 ключ на время т . Сигнал Т после окончания сигнала т со второго информационного входа вычислительного устройства подается на второй вход элемента ИЛИ и на управляющий вход третьего 4 ключа, замыкая его на время Tj. Затем сигнал т с выхода первого 8 формирователя включает второй 3 ключ. Таким образом, сигнал Т формируется по заданным фронтам входных временных интервалов Т, и Т. По переднему фронту иМпульса Т второй. 9 формирователь формирует короткий импульс Tj,

Перед началом работы выходное напряжение устройства равно и„ и заряд на запоминающем конденсаторе 10 равен нулю. При замыкании третьего 4 ключа на время Tj, напряжение на запоминающем конденсаторе 10 становится равным/

U

и,(.1- е ), (1)

где 1- - постоянная времени цепи

заряда запоминающего конденсатора 10 при замкнутом третьем 4 ключе.55

При замыкании второго 3 ключа на время т при достаточно большом Т напряжение на запоминающем конденсаторе 10 изменяется до нули, а напряжение на выходе интегратора 5 становится равным

,-)|, .,

где Cjp - емкость запоминающего конденсатора 10; Су - емкость. конденсатора

интегратора.

При замыкании первого 2 ключа на время Т напряжение на запоминающем конденсаторе 10 становится равным

VeoC -a), (3)

где ЕО - напряжение источника 1

опорного напряжения; tj- постоянная времени цепи заряда запоминающего конденсатора 10 при замкнутом первом 2 ключе.

При замыкании второго 3 ключа на время т при достаточно большом Т напряжение на запоминающем конденсаторе 10 изменяется до нуля, а напряжениё на выходе интегратора 5 становится равным

и; Ч ЕД1-еЧ).

(4)

, 1

Блоком 6 выборки и хранения за время Т производится выборка и запоминание выходного напряжения интегратора 5, в результате чего напряжение на выходе вычислительного устройства после окончания первого цикла становится равным

f.C.

и;1 „-1 ±15к„(1.Г) .

U

&Mf4

(5)

.(1-е-.),

где Kf, - коэффициент передачи блока

6 выборки и хранения. Аналогично, после окончания второго цикла выходное напряжение преобразователя становится равным

и L L с

и (6) т, .,г

После окончания п-го цикла

ф()2Ь-(1-«-%Л

U

tdurn

i«1-и u4.-:(,-s-.)f -u - Вьфажение (7) состоит из двух частей: геометрической прогрессии сходящейся при условии 1-(.)|м, h убывающего при этом же условии члена.В результате при выполнении.ус вия (8) в установившемся режиме () выходное напряжение преоб зователя определяется выражением 2im U,,, I-blLlillJll вЫдП г «о (1-e- z) 64 г ,) t1-eKp() Выражение (9) является уравнением преобразования предлагаемого .устройства. Как видно, в выражение (9) не входит величина емкости запоминающего конденсатора 10, откуда следует, что необходимость точного подбора величины емкости его отпадает, так как она не влияет на результат преобразования, .Величина емкости запоминающего конденсатора 10 влияет только на скорость сходимости ряда, как это видно из вьфажения (8). Поэтому вполне достаточным на практике будет использование емкости с допуском по величине i (5-10)%.

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее последовательно соединенные источник опорного напряжения, первый и второй ключи, интегратор и блок выборки и хранения, выход которого является выходом вычислительного устройства, подключенным к первому выводу третьего , общий вывод первого и второго ключей через запоминающий конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены элемент ИЛИ и два формирователя импульсов, выходы которых подключены к управляющим входам соответственно второго ключа и блока выборки и хранения, управляющий вход первого ключа подключен к первому информационному входу устройства, входу второго формирователя импульсов и первому входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу первого ч формирователя импульсов,- общий вывод первого и второго ключей подключен сл ко второму выводу третьего ключа, управляющий вход которого подключен ко второму информационному входу устройства и ко второму входу элемента ИЛИ. :д О 35