Способ вычисления зависимости z=x2/y и устройство для его осуществления Советский патент 1962 года по МПК G06G7/161 G06G7/20 

Известны способы и устройства, которые обеспечивают решение

и

уравнения г на постоянном и перемен-ном токе. (Обзор «Схемы умножения и деления для электрических моделей МАП НИИ 1957 г.).

Предлагаемый способ вычисления зависимости f/z - отличается от известных тем, что он производится путем ограничения по уровню последовательности симметричных треугольных импульсов, с восстановленной постоянной составляющей, и изменения высоты ограничиваемых импульсов с последующим выделением -среднего значения усеченных треугольных импульсов.

Описываемое устройство для осуществления предложенного способа отличается от известных тем, что содержит тактовый мультивибратор, подключенный через дифференциальную цепочку « ограничитель к интегрирующему усилителю. Выход усилителя через блок предварительного ограничения соединен со вторым ограничителем.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений в точках блок-схемы; на фиг. 3 принципиальная схема устройства.

Тактовый (самоходный) мультивибратор ТМ, собранный на двойном триоде лампы Л (фиг. 3), генерирует последовательность прямоугольных импульсов-с периодом Гс 1 м/сек (фиг. 2).

Дифференцирующая цепочка RsCs (фиг. 3) дифференцирует фронты импульсов. В результате дифференцирования получаются узкие пики: положительные в моменты возникновения пульсов и отрицательные

№ 146514- 2 в моменты их спада. Ждущий мультивибратор ДЧ, €обра«ный на лампе Лз (фиг. 3), -поставлен в такой режим, что начало генерируемого импульса совпадает с одним из отрицательных пиков, действующих на сопротивление R (фиг. 3), а спад этого -импульса совпадает со следующим отрицательным пиком. Благодаря наличию диодов лампы Л (фиг. 3) мультивибратор ДЧ не реагирует на положительные пики.

Если величниа Те изменится вследствие нестабильности, то импульсы на выходе ждущего мультивибратора ДЧ также изменят частоту следования, но скважность их останется постоянной и равной 0,5.

С выхода ждущего мультивибратора ДЧ импульсы поступают на вход ограничителя ОГР. Этот элемент блок-схемы представляет собой ограничитель с перемен«ым порогом ограничения, собранный на двойном диоде лампы Л (фиг. 3) и работает так, что на выходе его действуют импульсы с теми же временными параметрами, что и на правом аноде лампы Л, но с высотой, равной постоянному управляющему напряжению f7y (фиг. 2). Ограниченные по уровню напряжением Uy импульсы действуют на входе интегрирующего усилителя Я-У (фиг. 1), собранного на двойных триодах ламп Л;, и Л,. Левый триод лампы представляет собой катодный повторитель, необходимый для уменьшения искажений фронтов импульсов, вносимых ограничительным сопротивлением is (фиг. 3) и паразитными емкостями.

Правый триод лампы Л;, является усилителем с сильной отрицательной обратной связью, обусловленной наличием больщого сопротивления (фиг. 3) в катодной цепи. Отрицательная обратная связь существенно уменьщает влияние нестабильности крутизны характеристики лампы на величину коэффициента усиления усилителя. Усиленные импульсы с правого анода лампы Л через катодный повторитель, собранный на левом триоде лампы Л, поступают на интегрирующую цепочку RSO Сц (фиг. 3) с постоянной времени, равной 4 . Благодаря этой цепочке на правой сетке лампы Л6 действуют симметричные импульсы, по форме близкие к треугольникам (фиг. 2). Первый триод лампы /7б является усилителем с сильной отрицательной обратной связью, корректированным ,по низким частотам ячейкой (фиг. 3).

Действие этой ячейки таково, что импульсы на правом аноде ла.мпы Лб оказываются по форме весьма близкими к равнобедренным треугольникам (фиг. 2) с высотой, равной KuUy, где Ки - коэффициент усиления интегрирующего усилителя ЯУ (фиг. I). Величина коэффициента Ки зависит от величины периода Т, скважности импульсов на левой сетке лампы Ле, коэффициентов усиления усилителей и величины интегрирующей цепочки Rzo Сц. Это означает, что для стабилизации коэффициента Ки следует вместо самоходного мультивибратора на лампе Л1 применить стабилизированный по частоте генератор. Сопротивление Rzn должно быть константановым, а конденсатор Си - слюдяным. Для уменьшения нестабильности коэффициентов усиления, вызванной температурной нестабильностью анодных и катодных сопротивлений, следует использовать однотипные анодные и катодные сопротивления, так как коэффициент усиления применяемых каскадов определяется отнощением анодного сопротивления к катодному.

Симметричные треугольные импульсы, действующие на правом аноде лампы Лб, поступают на вход предварительного ограничителя ПО (фиг. 1), собранного на двойных триодах, ламп Л и Л (фи. 3).

Высота симметричных треугольных импульсов напряжения Uy (фиг. 2) должна лежать в интервале между минимальным напряжением и максимальным напряжением Отнощение этих напряжений равно 5

Предварительный ограничитель ПО устроен так, что он срезает только ту часть треугольного импульса, которая находится выше постоянного уровня минимального напряжения.

В результате импульсы на выходе усилителя У1 (фиг. 1) имеют вид, представленный на фиг. 2. Высота этих импульсов, действующих на входе ограничителя ОГР (фиг. I), может колебаться около уровня максимального напряжения /, 2 L/x max (фиг. 2).

С выхода предварительного ограничителя ПО усеченные треугольные импульсы через катодный .повторитель поступают на вход усилителя У1.

Усилитель У} собран на левом триоде ла.мпы Лд (фиг. 3). Он охвачен сильной отрицателЕной обратной связью и имеет коэффициент усиления К (фиг. 1), подобранный так, чтобы высота усеченных треугольных и.мпульсов отрицательной полярности на его выходе примерно на 20% превынлала величин максимального напряжения

Ux max (фиг. 2)

Усеченные треугольные И Мпульсы отрицательной полярности поступают на вход катодного повторителя, собранного на двух параллельно соединенных триодах ламлы Л (фиг. 3). С выхода катодного повторителя эти импульсы поступают на вход ограничителя ОГРу. Элемент ограничителя ОГР собран на двойном диоде лампы Ли (фиг. 3).

Правый диод восстанавливает постоянную составляющую последовательности отрицательных треугольных импульсов, превращая отрицательные треугольные импульсы в положительные равнобочные трапеции (фиг. 2).

Левый диод ла.мпы Ли является управляемым ограничителем по максиму.му. На его аноде действуют равнобочные трапеции с высотой напряжения f/i.

С левого анода лампы Ли через катодный повторитель, собранный

на правом триоде лампы Л (фиг. 3), отрицательные треугольные импхльсы поступают на вход усилителя У2, собранного на левом триоде

.лампы Л12 и предназначенного для увеличения масштаба выходного

напряжения.

С левого а-нода лампы усиленные положительные треугольные импульсы через катодный повторитель, собранный на правом триоде лампы 13 (фиг. 3.,), поступают на выход, где их постоянная составляющая восстанавливается левой половиной лампы is (в диодном включении).

Потенциометр из сопротивлений , RT (фиг. 3) слунсит для компенсации напряжения, создаваемого на выходе начальным током диода.

Напряжение t/z (фиг. 3), действующее на выходе и зависящее от напряжений U. и Uy, фильтруется фильтром (фиг. 3).

Предлагаемые способ и устройство позволяют повысить надежность и точность вычислений.

Предмет изобретения

1.Способ вычисления зависимост) z - отличающийся

тем, что, с целью повыщения точности, генерируют последовательность симметричных треугольных импульсов, производят ограничение се по уровню € восстановлением постоянной составляющей, изменяют высоты ограничиваемых импульсов и выделяют среднее значение усеченных треугольных импульсов, равное искомой величине.

2.Устройство для осуществления способа по п. 1, отли ч а юще еся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, оно содер- 3 № 146514

жит тактовый мультивибратор, подключенный через дифференцирующую цепочку « ограничитель к интегрирующему усилителю выход которого соединен через блок предварительного ограничения со вторым ограничителем.

/

Ux- U}(. так