Элемент с управляемой проводимостью Советский патент 1987 года по МПК G06G7/12 

1 J

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

Цель изобретения - повьшение точности работы при управлении проводимостью по арксинусному закону.

На чертеже изображена структурная схема элемента с управляемой проводимостью.

Элемент с управляемой проводимостью содержит шесть импульсно-управля- емых резисторов 1-6, первый - третий сглаживающие конденсаторы 7-9 и инвертор 10, широтно-импульсный управляющий вход 11 задания аргумента элемента, первый 12 и второй 13 информационные выводы элемента, ключи 14 и масштабные резисторы 15.

Элемент с управляемой проводимостью работает следующим образом.

Зависимость проводимости g элемента от управляющего широтно-импульсно- го (ШИМ) сигнала 0 имеет вид:

|,/б

(1)

С входа 11 поступает сигнал-аргумент в виде ШИМ-сигнала, который управляет средними значениями проводидимости масштабных резисторов 15 с первого по шестой импульсно-управляемых резисторов.

ri

(Х)

- 1.2746-10 +1,1756- 10.х+1,5861- 10°х -2,6047-10 х

4,3279- ,3461 10- х + х

обеспечивающее приведенную погрешность аппроксимации

Rj, (x)-sin I /X

max

xeLO; П

ii r- sin -K- x

100,

не превышающую 0,3% для xf I. 0; П.

Выражение (4) путем эквивалентных преобразований можно представить в виде

11

,, (- R

-Ь

х-х

х-х.

Хз

X-Xj

45)

07465 2

мостей первого, третьего и пятого импульсно-управляемых резисторов по линейному закону с отрицательной крутизной , а средними значениями прово- J димостей второго, четвертого и шестого - по линейному закону с положительной крутизной. Это объясняется тем, что на управляющие входы импуль- сио-управляемых резисторов 2, 3 и 6

10 поступает ШИМ-сигнап с прямой относительной длительностью в , а на управляющие входы импульсно-управляемых резисторов 1, 4 и 5 - с инверсной . Предполагается, что сглаживаю 5 щие конденсаторы 7, 8 и 9 имеют достаточно большую дпя развязки по переменному оку указанных импульсно-управляемых резисторов емкость. Эти конденсаторы подавляют высшие гармо20 НИКИ напряжений, возникаюш 1е при коммутации ключей 14 импульсно-управля- емьпс резисторов. Благодаря этому в установившемся режиме можно рассматривать только средние значения за

период ШИМ-сигнала проводимостей импульсно-управляемых резисторов. Конденсатор 9 обеспечивает развязку по переменному току элемента в целом и внешней по отношению к нему цепи.

Значение проводимости элемента

(3)

справедливо дробно-рациональное приближение

ri

х

(4)

где X, 6, Г625, ,0858.10- , ,3132. Ш - нули функции 3(5 ) () являющиеся соответственно полюсами функции R,j,3 (х)

0 1/КЗД(х); Х,,-4,0622, ,6522..10 Xj l ,8641.10 - вычеты функции R2/( (х) соответственно в полюсах Х( , Хг , Хз.

При а & из соотношений (1), (3), (4) и (5) получают

g(0)ksin

213

(е)

G-x,

0-х,

о л„ V л

Сравнивая выражения (3) и (6), получают систему уравнений для опре- деления значений проводимостей G ()

Решением системы уравнений (7) будет набор значений проводимостей масштабных резисторов ,5170K, G8 1,2709K, G 2,7384-10 К, G 2,9735- 10 К, ,9232-10- К, ,7568K, при которых имеет место закон управления (1) средним значе- нием проводимости предлагаемого двухполюсного элемента с погрешностью, не превьш1ающей 0,3%.

Формула изобретения

Элемент с управляемой проводимостью, содержалшй первый, второй и третий импульсно-управляемые резисторы, выполненные на последовательно вклю- ченных ключе и масштабном резисторе, свободные выводы которых являются первым и вторым сигнальными выводами а управляющий вход ключа является управляющим входом импульсно-управ- ляемого резистора, первый и второй сглаживаюшзие конденсаторы и инвертор причем управляющий вход первого им- пульсно-управляемого резистора через инвертор подключен к широтно-импульс ному входу задания аргумента элемента с управляемой проводимостью и

ВНИЙПИ Заказ 1634/49 Тираж 673 Подписное Произв.-полигр, пр-тие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

5

fO

15

20

25 30

35

, 40 , , 45 р, з с-50

к управляющим входам последовательно соединенных второго и третьего им- пульсно-управляемых резисторов, первый сигнальный вывод первого импуль- сно-управляемоГо резистора через первый сглаживающий конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, сигнальный вывод второго им- пульсно-управляемого резистора соединен с первым информационным выводом элемента с управляемой проводимостью, первый сигнальный вывод третьего импуль сно-управляемого резистора соединен с вторым сигнальным выводом второго импульсно-управляемого резистора и через второй сглаживающий конденса;- тор подключен к шине нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности работы при управлении проводимостью по арксинусному закону, в него введены четвертый, пятый и шестой импульсно-управляемые резисторы и третий сглаживающий конденсатор, причем первый сигнальный вывод четвертого импульсно-управляемого резистора соединен с вторыми сигнальными выводами первого и второго импульсно-уп- равляемых резисторов, второй сигнальный вывод четвертого импульсно-управляемого резистора соединен с первым сигнальным выводом второго импульсно-управляемого резистора и через третий сглаживающий конденсатор с первыми сигнальными выводами пятого и шестого импульсно-управляе- мых резисторов, которые объединены между собой и подключены к второму информационному выводу элемента с управляемой проводимостью, вторые сигнальные выводы третьего, пятого и шестого импульсно-управляемых резисторов подключены к первому сигнальному выводу первого импульсно-управляемого резистора, управляющие входы четвертого и пятого импульсно-управляемых резисторов подключены к выходу инвертора, а управляющий вход шестого импульсно-управляемого резистора подключен к широтно-импульсному входу задания аргумента элемента с управляемой проводимостью.

Изобретение относится к вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повышение точности работы при управлении проводимостью по арк- синусному закону. Элемент с управляемой проводимостью содержит шесть импульсно-управляемых резисторов 1-6, три сглаживающих конденсатора 7-9, инвертор 10. Зависимость проводимости g элемента от управляющего широт- но-импульсного сигнала 0 (1ПИМ) имеет вид sinlf/2 10, для данной функции справедливо дробно-рациональное приближение, обеспечивающее приведенную погрешность аппроксимации, не превышающую О , 3% для х(0,1). 5 ил.