Элемент с управляемой проводимостью Советский патент 1985 года по МПК G06G7/20 

Изобретение относится к.вычисли тельной технике и может найти применение в устройствах автоматич кого регулирования и управления, в информационно-измерительньк системах и устройствах, где необходим вьтолнение нелинейного дискретного аналогового преобразования сигналов. Цель изобретения - повыгаение то ности. На чертеже приведена функционал ная схема предлагаемого элемента с управляемой проводимостью. Элемент с управляемой проводимостью содержит генератор 1 опорной частоты, два многоустойчивых фазоимпульсных элемента 2 и 3, три гер 4, масштабные резисторы 5-10, три ключа 11-13, три сглаживающих конденсатора 14-16, управляющие вх ды 17 и 18 элемента с управляемой проводимостью, шины (входы) 19 и 20 задания опорной частоты первого и второго многоустойчивых фазоимпуль ных элементов, первый 21 и второй 22 информационные вьгаоды элемента с управляемой проводимостью. Элемент с управляемой проводимостью работает следующим образом. Зависимость проводимости у от управляющего цифрового кода N и про порциональной ему относительной длительности 0 широтно-модулированного сигнала (ИИМ-сигнала) имеет .1 . где - относительная длительность ШИМ-сигнала представляющего последовательность прямоугольных импульсов длительностью с и периодом повторения Т, Ь, t- коэффициенты пропорциональности. На первые информационные входы многоустойчивых фазоимпульсных элементов 2 и 3 поступают с выхода генератора 1 опорной частоты импульсы высокой частоты -, На. -выходе первого многоустойчивого фазоимпульсного элемента 2 появляются импульсы с частотой R. fn, де ц - коэффициент деления многоустойчивого фаэоимпульсного элемента, которые совпадают по времени с одним из импульсов последовательности f Сдвиг по фазе последовательности Fj относительно опорной последователь1- . «- . ности Fg , формируемой на выходе второго многоустойчивого фазоимпульсного элемента 3, определяет число N, записанное в первом многоустойчивом фаэоимпульсном элементе 2по входу 19. Запись нового значения этого числа в первый многоустойчивый фазоимпульсный элемент осзпцествляется в момент времени, сдвинутые относительно моментов появления импульсов Fp на количество квантов.1/ , равное записьгоаемому числу. В результате того, что последовательности FJ и F подаются на разные входы триггера 4, один из его выходов находится в единичном состоянии в течение времени пропор- ционального записанному в первом многоустойчивом фазоимпульсном элементе 2 числу N. Остальное время периода на этом выходе сохраняется нулевое состояние.. Таким образом, на выходе триггера 4 формируется последовательность f Tjj N (где TO t/f) с периодом повторения Т 1 / F.. Поскольку длительность этих импульсов пропорциональна управляющему коду то можно их рассматривать как широтно-модулированный импульсный сигнал с относительной длительностью . 1Чиротно-модулйрованный сигнал управляет средними значениями проводимостей последовательно соединенных ключей It, 12 и 13 и масштабных резисторов 5 8. 9. Сглаживающие конденсаторы 14 - 16 обеспечивают подавление высших гармоник напряжений, возникакицих при коммутации ключей. Благодаря этому элемент с управляемой проводимостью оказывается развязанным по переменному току, что позволяет рассматривать только средние значе,ния его проводимостей. Так, сглаживающий конденсатор 14 обеспечивает развязку по переменному току элемента с управляемой проводимостью в целом и внешней по отношедаОо к нему цепи. Проводимость элемента с управляемой проврдамостью в целом по среднему значению можно представить выражением f(e,.e.5li,M.s:ML (а, о,«о,е 5..,е cei-Gje ,a Можно показать, что для функци Ух справедливо приближение с приведенной погрешностью, не превьш ающей 0,21%, вийа (,3) ,(,,,аон-1о 1,0197-10 +2,lS17-1o 4-fx 11825Д.4 где « (лf, «, a,, d, «, «y, - вектор коэффициентов вьфажения (5). Приведенная погрешность определяется как R(x;5)-v; 100%. ,1. ,Тля вычисления -проводимостей масштабных резисторов элемента с упи рявляемой проводимостью преобразуют вьфажение (5) к виду КСк,5 .-Allli i4Х+4,73ПмсГ 5-,4927- о х -4,4881-fo ,. X-i-Z.lfZMo Сравнивая выражения (3) и (6. по лучают систему уравнений, из которой определяют проводимости масштаб ных резисторов.

ЭЛЕМЕНТ С УПРАВЛЯЕМОЙ ПРО-J ВОдаМОСТЬЮ, содержащий генератор ; опорной частоты, первьгй и второй многоустойчивые фазоимпульсные элементы, первые информационные входы которых объединены и подключены к выходу генератора опорной частоты а вторые информационные входы подключены к шинам задания опорной частоты, управляющие входы многоустойчивых фазоимпульсных элементов являются управляющими входами элемен та с управляемой проводимостью, триггер, установочные входы которого соответственно подключены к выходам многоустойчивых фазоимпульсйых элементов, последовательно соединенные первый масштабный резистор и первый ключ, свободные выводы которых являются соответственно nep-i вым и вторым информационными выво-- , дами элементас управляемой проводимостью, - между которыми включен первый сглаживающий конденсатор, первый информационный вывод элемента с управляемой проводимостью соединен с первым выводом второго масштабного резистора и через последовательно соединенные третий масштабный резистор, четвертьй масштабный резистор и второй ключ - с вторым информационным выводом элемента с управляемой проводимостью, управляющие входы первого и второго ключей соединены с выходом триггера, общий вывод третьего и четвертого масштабных резисторов через второй сглаживающий конденW сатор подключен к шине нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены третий сглаживающий конденсатор, третий ключ и пятый, шестой масштабные ревисторы, первые выводы пятого и шестого масш00 табных резисторов соединены с втою рым выводом второго масштабного ел резистора и через третий сглаживаю4 щий конденсатор с шиной нулевого tc потенциала, вторые выводы пятого и шестого масштабных резисторов соответс гвенно через третий ключ и непосредственно соединены с вторым информационным выводом элемента с управляемой проводимостью, управляющий вход третьего ключа подключен к выходу триггера.