Способ определения отношения напряжений и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК G06G7/16 

10

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использо вано в аналоговых вычислительных машинах.

Целью изобретения является расширение диапазона вычисляемого отношения.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для определения отношения напряжений.

Устройство для определения отношения напряжений содержит вход 1 напряжения-делимого, вход 2 напряжения-делителя, первый усилитель 3 с кодоуп- равляемым коэффициентом усиления, пер- t вьм счетчик 4, второй усилитель 5 с кодоуправляемым коэффициентом усиления, первую схему 6 сравнения, первый и второй элементы И 7 и 8, генератор 9 импульсов, триггер 10, элемент ИЛИ lf, формирователь 12 одиночных импульсов, третий усилитель 13 с кодоуправляемым коэффициентом усиления , второй счетчик 14, вторую схему 15 сравнения, буферный регистр 16, вход 17 опорного напряжения, информационные выходы 18 устройства.Способ определения отношения напряжений осуществляются следующим образом.

Преобразуют напряжение-делимое в первое пропорциональное напряжение, формируют опорное напряжение, величина которого превышает (или равна) воз20

25

мент ИЛИ 11 и устанавливающий первый и второй счетчики 4 и 14 в начальное состояние, а триггер 10 в нулевое состояние. При этом коэффициенты усиления первого 3, второго 5 и третьего 13 усилителей с кодоуправляемым коэффициентом усиления становятся равными единице. Единичный потенциал, поя- вившийся на инверсном выходе триггера 10, разрешает прохождение импульсов, вырабатываемых генератором 9 импульсов через первый элемент И 7 на счетный вход первого счетчика 4. Изменение содержимого первого счетчика приводит к изменению коэффициента, усиления первого 3 и второго 5 усилителей с кодоуправляемым коэффициентом усиления.

Процесс изменения содержимого первого счетчика 4 и коэф4 1циентов усиления первого 3 и второго 5 усилителей с кодоуправляемым коэффициентом усиления продолжается до момента выпол- нения условия

К,и, .

оп

(1)

30

и, где К - коэффициент изменения напряжения-делимого j напряжение-делимое с входа 1J опорное напряжение с вхо- да 17. .

В этот момент на выходе первой схемы 6 сравнения появляется сигнал, ус оп

можную максимальную величину сопостав-35 танавливающий триггер 10 в единичное

состояние. При этом блокируется первый элемент И,7 и коэффициент усиления первого 3 и второго 5 усилителей с кодоуправляемым коэффициентом уси40 ления фиксируется и поддерживается равным.

Импульсы, вырабатываемые генератором 9 импульсов, через второй элемент И 8 поступают на счетный вход

45 второго счетчика 14. Изменение содержимого второго счетчика 14 приводит к изменению коэффициента усиления третьего усилителя 13 с кодоуправляемым коэффициентом усиления. Такой

50 процесс продолжается до вьшолнения условия

ляемых напряжений, изменяют первое пропорциональное напряжение до сравнения с опорным напряжением, в момент сравнения фиксируют первый коэффициент преобразования напряжения-делимого, преобразуют напряжение-делитель во второе пропорцианальное напряжение, причем коэффициент преобразования напряжения-делителя выбирают равным первому коэффициенту преобразования, изменяют второе пропорциональное напряжение до сравнения с опорным напряжением, в момент сравнения фиксируют коэффициент изменения второго пропорционального напряжения, который равен отношению напряжения- делимого и напряжения-делителя.

Устройство для определения отношения напряжений, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом.

При включении питания формирователь 12 одиночных импульсов вырабатывает импульс, проходящий через элеKjKjUj

Е

01

(2)

55

где Uj - напряжение-делитель с входа

2-,

К - коэффициент изменения напряжения-делителя, равный К ;

Kj - коэффициент изменения напряжения-делителя.

t

мент ИЛИ 11 и устанавливающий первый и второй счетчики 4 и 14 в начальное состояние, а триггер 10 в нулевое состояние. При этом коэффициенты усиления первого 3, второго 5 и третьего 13 усилителей с кодоуправляемым коэффициентом усиления становятся равными единице. Единичный потенциал, поя- вившийся на инверсном выходе триггера 10, разрешает прохождение импульсов, вырабатываемых генератором 9 импульсов через первый элемент И 7 на счетный вход первого счетчика 4. Изменение содержимого первого счетчика приводит к изменению коэффициента, усиления первого 3 и второго 5 усилителей с кодоуправляемым коэффициентом усиления.

Процесс изменения содержимого первого счетчика 4 и коэф4 1циентов усиления первого 3 и второго 5 усилителей с кодоуправляемым коэффициентом усиления продолжается до момента выпол- . нения условия

К,и, .

оп

(1)

0

и, где К - коэффициент изменения напряжения-делимого j напряжение-делимое с входа 1J опорное напряжение с вхо- да 17. .

В этот момент на выходе первой схемы 6 сравнения появляется сигнал, ус оп

KjKjUj

Е

01

(2)

где Uj - напряжение-делитель с входа

2-,

К - коэффициент изменения напряжения-делителя, равный К ;

Kj - коэффициент изменения напряжения-делителя.

31327127

Величина Ед„ превьшает (равна) аксимально возможный уровень сопос- авляемых напряжений.

В этот момент на выходе второй хемы 15 сравнения появляется сигнал, рисваивающий буферному регистру 16 одержимое второго счетчика 14 и, ройдя через элемент ИЛИ 11, устанавивающий первьй и второй счетчики 4 14 в начальное состояние, а триггер 0 в нулевое состояние.

Затем процесс определения отношеия повторяется вновь.

Сопоставляя выражения (1) и (2) учетом равенства

вт ко де

10

но ра кл ро ме пе ме вт то 5 вх ре хо не чт чи вт эл ны ти эф ны ле ус ве ни пе уп под сч 35 сч вх ля нал вы 40 лЯ пе ко вым вы 45 но ко вт три пер тел пер кот ки и т с к лен рой под ИЛИ

К

К,

(3)

приходим к выводу, что

к - -3 и

(4)

В буферном регистре 16 находится цифровой код, пропорциональный отношению напряжений делимого и делителя. I

По предложенному способу расширен диапазон вычисляемого отношения, так как относительная погрешность не зависит от амплитуды сопоставляемых напряжений.

Формула изобретения

1. Способ определения отношения напряжений, состоящий -в том, что преобразуют напряжение-делимое в первое пропорциональное напряжение, преобразуют напряжение-делитель во второе пропорциональное напряжение, форми- руют опорное напряжение, величина которого превьш1ает максимальную величину сопоставляемых напряжений, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона вычисляемого отношения, изменяют первое пропорциональное напряжение до момента сравнения с опорным напряжением, в момент сравнения фиксируют первый коэффициент преобразования напряженияделимого, коэффициент преобразования напряжения-делителя. выбирают равным первому коэффициенту преобразования, изменяют второе пропорциональное напряжение до момента сравнения с

опорным напряжением, в момент срав- нения фиксируют коэффициент изменения

второго пропорционального напряжения, который равен соотношению напряжения- делимого и напряжения-делителя.

0

0

5

0

2. Устройство для определения отношения напряжений, содержащее генератор импульсов, выход которого подключен к первым входам первого и второго Элементов И, выход первого элемента И соединен со счетным входом первого счетчика, выход второго элемента И подключен к счетному входу второго счетчика, выходы разрядов которого соединены с информационными 5 входами буферного регистра, выходы регистра являются информационными выходами устройства, первую схему сравнения, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона вычисляемого отношения, в него введены вторая схема сравнения, триггер, элементы ИЛИ, формирователь одиночных импульсов, первый, второй и третий усилители с кодоуправляемым коэффициентом усиления, причем сигнальные входы первого и второго усилителей с кодоуправляемым коэффициентом усиления являются входами соответственно напряжения-делимого и напряжения-делителя, к управляющим входам первого и второго усилителей с кодоуправляемым коэффициентом усиления подключены выходы разрядов первого счетчика, выходы разрядов второго 5 счетчика подключены к управляющему входу третьего усилителя с кодоуправляемым коэффициентом усиления, к сигнальному входу которого подключен выход второго усилителя с кодоуправ- 0 лЯемым коэффициентом усиления, выход первого усилителя кодоуправляемым коэффициентом усиления соединен с первым входом первой схемы сравнения, выход которой подключен к входу уста- 5 новки в 1 триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, инверсный выход триггера подключен к второму входу первого элемента И, выход формирователя одиночных импульсов соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к входам установки в О первого и второго счетчика и триггера, выход третьего усилителя с кодоуправляемым коэффициентом усиления соединей с первым входом второй схемы сравнения, выход которой подключен к второму входу элемента ИЛИ и к входу управления буферного

0

5

513271276

регистра, вторые входы первой и вто- ются входом опорного напряжения устрой схем сравнения соединены и явля ройства.

Составитель О.Отраднов Редактор М.Бандура ТехредВ.Кадар Корректор М.Пожо ,

Заказ 3393/47 Тираж 672Подписное

ВНИИТШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-г35, Раушская наб., д. 4/5

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

Изо бретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является расширение диапазона вычисляемого отношения. Предложенный способ определения отношения напряжений основан на изменении напряжения-делимого до момента сравнения с опорным напряжением, определении коэффициента изменения в результате сравнения, изменения этим коэффициентом напряжения-делителя, дальнейшим изменением полученного пропорционального напряжения до момента сравнения с опорным напряжением, определении в результате сравнения коэффициента изменения, равного отношению сопоставляемых напряжений. Устройство для реализации способа содержит первый, второй и третий усилители с ко- доуправляемым коэффициентом усиления 3, 5 я 13, первый и второй счетчики 4 и 14, первую и вторую схемы сравнения 6 и 15, первый и второй элементы И 7 и 8, генератор импульсов 9, триггер 10, элемент ИЛИ П, формирователь одиночных импульсов 12, буферный регистр 16. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. (Л О9 ю го