Элемент с управляемой проводимостью Советский патент 1986 года по МПК G06G7/12 

Изобретение относится к вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Зависимость проводимости предатага емого двухполюсного элемента от управ люяще го широтно-модулированного сигнала (ЖИМ-сигнала) имеет вид;;

-Т g К arc sin - 9 , (О

где К - коэффициент пронорциональности;

0 - относительная длительность входного управляющего ШМ сигнала..

Цель изобретения - повышение точности работы.

На чертеже приведена функциональная схема элемента с управляемой проводимостью.

Элемент с управляемой проводимостью содержит первый масштабньй резистор 1, первый ключ 2, второй масш табньш резистор 3, второй ключ 4, первый и второй сглаживаю 11ие конден- саторы 5 и 6, первый и второй повторители 7 и 8 напряжения, элемент НЕ третий ключ 10, управляющие вход 11 элемента с управляемой проводимостью первую и вторую сигнальные шины 12 и IS, шину 14 нулевого потенциала, третий и четвертьм масштабные резист торы 15 и 16,

Элемент с управляемой проводимостью работает следующим образом.

Первьй масштабный резистор 1 и первый ключ 2 образуют первый им- пульсно-управляемьй резистор, Второй масштабный резистор 3 и второй ключ 4 образуют второй импульсио-управляе- мый резистор, а третий ключ 10 и четвертый резистор 16 - третий им- пульсно-управляемый резистор,

С входа I1 поступает сигнал-ар- r:,TvieHT в виде широтно-импульсного сигнала, который управляет средними значениями проводимостей первого и третьего имнульсно-управляемых резисторов по линейному закону с положительной крутизной, а средним зна чением проводимости SiToro импульсно- управляемого резистора - по. линейному закону с отрицательной крутизной Последнее объясняется тем, что на управляющий вход ключа 4 поступает мим-сигнал с относительной длительностью 0 1-05 где 0 - относительная длительность 101-М-сиг нал а , Предполагается, что первый и второй сглаживающие конденсаторы 5 и 6 имеют достаточно большую емкость, обеспечивая подавление высших гармоник, воз- никаюащх при коммутации первого, второго и третьего ключей 2, 4 и 10.

Благодаря этому импульсно-управ- ляемые резисторы оказываются развязанными по пер ;менному току, что позволяет в установившемся режиме рассматривать только средние значения их проводимостей и пренебречь пульсациями напряжения на первом и втором сглаэ;ивающих конденсаторах 5 и 6, Так, первый сглалдавающий конденсатор 5 обеспечивает развязку по переменному току второго импульсно-уп- равляемого резистора и третьего масштабного резистора 15, второй сглажи- ваюЕ(ий конденсатор 6 - развязку первого и третьего импульсно-управляемы резисторов, а также внешней по отношению к второй сигнальной шине элемента с управляемой проводимостью цепи.

Значение, проводимости элемента:

J-/ 1 N

g ----- , (2)

-1 г где I - ток, поступаюш ш во В15ешнюю

цепь со стороны второй сигнальной шины 13;

и, ,11 - средние значения напряжений на первой и второй сигнальных шинах 12 и 13.

Среднее значение тока (2.) в пред- положении, что коэффициент передачи первого повторителя 7 напряжения равен единице, равно:

I -(Uj-U iiC- e +(и - U,)G,6(3) где Uj, среднее значение напряжения на нервом сг.паживающем конденсаторе 5;

G, проводимость первого масштабного резистора 1; G - проводимость четвертого

масштабного резистора 16; относительная длительность управляюш,его 1ЖШ-сигпала с входа 11.

Среднее значение напряжения на первом сглаживающем конденсаторе 5 в предположении, что коэффициент пе- реда чи второго повторителя 8 напряжения равен единице, равно:

U,G, + U,G,(l-9)

w

G .Д1-0Т

(4)

где U.J - проводимость третьего масштабного резистора 15;

G- - проводимость второго масштабного резистора 3. Согласно (3) с учетом (4) получим:

I (и,-и) + (и - 1)х

(5)

:i 2i в G +Gji-eT

G,

g G,0 + G, ISi- (6)

1 (1-е) G,

Это выражение при G( О,1378 К, 0,6003 и 0 0,6473 К обес- печивает приближение к арксинусной зависимости (1) с приведенной погрешностью S 0,08%.

Формула изобретения

Элемент с управляемой проводимостью, содержащий соединенные последовательно первый ключ и первый масштабный резистор 1, второй ключ и вто- рой масштабный резистор, свободный вывод которого подключен к первой обкладке первого сглаживающего конденсатора и к входу первого повторителя напряжения, выход которого со- единен со свободтагм вьюодом пепвого

10

15

20

25зо

/8

ключа, первый вывод третьего ключа является сигнальной шиной элемента с управляемой проводимостью, свобод- Hbtti вывод первого масштабного резистора соединен с первой обкладкой второго сглаживающего конденсатора, с второй сигнальной шиной элемента с управляемой проводимостью и с входом второго повторителя напряжения, выход которого подключен к свободному вьгооду второго ключа, подключенному управляющим входом к выходу элемента НЕ, управляющий вход элемента с управляемой проводимостью соединен с входом элемента НЕ и управляющим входом, третьего ключа, вторые обкладки первого и второго сглаживаюпщх конденсаторов подключены к шине нулевого потенциала, отлич ающий- с я тем, что, с целью повьшения точности работы, в него введены третий и четвертьй масштабные резисторы, причем через третий масштабный резистор первая сигнальная ппша элемента с управляемой проводимостью соединена с первой обкладкой первого сглаживающего конденсатора, второй вьгоод третьего ключа через четвертый масштабный резистор подключен к первой обкладке второго сглаживающего конденсатора .

/J

Изобретение относится к вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычисли- тельг-гых машинах. Цель изобретения - повьшение точности. Элемент с управляемой проводимостью содержит четыре масштабных резистора, три ключа, элемент НЕ и два повторителя напряжения. Зависимость проводимости предлагаемого двухполюсного элемента от управляющего широтно-модулированного сигнала (ШИМ-сигнала) имеет вид я 4 К arc sin -0-5 j К - коэффициент пропорциональности, 9 - относительная длительность входного управляющего ШИМ-сигнала. 1 ил. (Л (ааЛ OD

Составитель Н. Фирсов Редактор С. Патрушева Техред МоХоданич Корректор А. Тяско

Заказ 2773/52Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам и-зобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 .