Время-импульсный функциональный преобразователь Советский патент 1986 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к устройствам, .предназначенным для формирования напряжения, пропорционального функции от входного напряжения, и может быть использовано в аналого- вых вычислительных машинах, а также в информационно-измерительной технике.

Цель изобретения - повышение точности за счет снижения методической погрешности.

На чертеже представлена функциональная схема время-импульсного функ циональног о преобразователя.

Время-импульсный функциональный преобразователь содержит блок 1 усреднения, два импульсно-управляемы резистора 2-3, два масштабных резистора 4-5, дифференциальный операционный усилитель Ь, накапливающий конденсатор 7, компаратор 8, фазоин- вертор 9, источник 10 опорного напряжения, информационный вход преобразователя 11 и вход задания пилообразного напряжения преобразовате- ля 12.

Преобразователь работает следующи образом.

Входное напряжение постоянного тока и поступает на неинвертирую- щий вход дифференциального операционного усилителя 6, для которого условием динамического равновесия является равенство зарядов на накаплива

ющем конденсаторе

iQ

),

(1)

где uQ 9ар приращение заряда накапливающего конденсатора 7 за время с ; заряд, теряемый накапливающим конденсатором 7 при его разряде за время Т-С

(Т - период повторения щиротно-мо- дулированных импульсов на выходе компаратора 8,определяемый периодом повторения входного пилообразного напряжения) .

За счет глубокой отрицательной обратной связи на выходе компаратора 8 устанавливается такая относительная длительность широтно-модулированных импульсов, что вьтолняется в устано- вившемся режиме условие (1). В предположении идеального дифференциал11но- го операционного усилителя 6 нетрудно найти ток заряда накапливающего конденсатора 7

-адр

(Uj, - Uj,)G, ,

(2)

где - величина напряжения источника 10 опорного напряжения G, - проводимость масштабного

резистора первого импульсного управляемого резистора 2.

Соответственно ток разряда накапливающего конденсатора 7

I,

и,(2.

(3)

где G - проводимость масшабного

резистора .второго импульс- но-управляемого резистора 3. Принимая во внимание соотношения (2) и (3), из равенства (1) нетрудно найти относительную длительность широтно-модулированного сигнала 9 t-/, управляющего в установившемся режиме импульсно-управляемыми резисторами 2 и 3

(U.,-U,)G, ,G,(T-e)

или

л UiGj,

, )+UoG,

(4)

Тогда в установившемся режиме на вход блока 1 усреднения поступает среднее за период Т значение тока

I UpG,+U,G,,O-6), (5).

где G - проводимость первого масштаб ного резистора 4; G- - проводимость второго масштабного резистора 5. Принимая во внимание выражения (4) и (5), нетрудно записать выражение для выходного напряжения время- импульсного функционального преобразователя в виде

k (Ui/ +k k Uo Uo °

и

SblK

-УЛ

y. 1

где

NU 4

k, G,(§f - 1) - S; 63(2- - 1) + 6y + .

1

k,

k, ( - 1),

Из полученного выражения следует, что предлагаемый время-импульсный функциональный преобразователь с биполярным источником опорного напря31

жения может реализовать произвольные дробно-рациональные функции с полиномом второго порядка в числителе л первого в знаменателе.

Формула изобретения

Время-импульсный функциональный преобразователь, содержащий блок усреднения, источник опорного напря- жения, выход которого через последо- вательно соединенные первый и второй импульсно-управляемые резисторы под- -ключен к первому вьшоду первого масштабного резистора и к входу блока усреднения, выход которого является выходом преобразователя, другой вывод первого импульсно-управляемого резистора подключен к выходу источника опорного напряжения и второму вьшоду первого масштабного резисто- ра, информационный вход преобразователя через второй масштабный резистор подключен к входу блока усред

Составитель Н.Зайцев Редактор О.Головач Техред Г.Гербер

3093/53

Тираж 67IПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

12, 4

нения, управляющие входы первого и второго импульсно-упранляемых резис- торов подключены соответственно к выходу и входу фазоинвертора, отличающийся .тем, что, с целью повьшения точности за счет снижения методической погрешности, в него введен дифференциальный операционный усилитель, в цепи отрицательной обратной связи которого включен накапливающий конденсатор и компаратор, подключенный первым входом к выходу дифференциального операционного усилителя, выходом к входу фазоинвертора, а вторым входом к входу задания пилообразного напряжения преобразователя, инвертирующий и неинвертирующий входы дифференциального операционного усилителя подключены соответственно к общему выводу первого и второго импульсно-управляемых резисторов и информационному входу преобразователя.

Корректор 0. Луговая

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для формирования напряжения, пропорционального функции от входного напряжения, и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах, а также в информационно-измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности за счет снижения методической погрешности. Преобразователь содержит блок усреднения, два импульсно-управ- ляемых резистора, два масштабных резистора, дифференциальный операционный усилитель, накапливающий конденсатор, компаратор, фазоинвертор, источник опорного напряжения, информационный вход и вход задания пилообразного напряжения преобразователя. Предлагаемый время-импульсный функциональный преобразователь с биполярным источником опорного напряжения реализует дробно-рациональные функции с полиномом второго порядка в числителе и первого порядка в знаменателе. 1 ил. о 3 (Л С