УСТРОЙСТВО для\1 Советский патент 1970 года по МПК G06G7/48 

Изобретение относится к области аиалоговой -вьгчислительной техники.

Пзвестны устройства для моделирова 1ия объема постоянного магнита.

Известные ycTpoiicTca имеют низкую точиость и стабнльность задания граничных условий.

Предложепное устройство отличается тем, что, с целью увеличения точности моделирования и повышения стабильности вольт-амнерной характеристик, в нем параллельно источнику тока двухнолюсника включены регулируем Й резистор, резистор иагрузки, ветви, содержащие корректировочные резисторы, источник стабильного напряжения и диод.

Как известно, источник стабильного напряжения и диод могут быть заменены стабилитроном, так к;;л для электрической цепп оба эти вк;ио-;с:1ия эквивалентны.

Целесообразно для расширения днаназона регулировки аналога, облегающего настройку на различные виды требуемых «спинок и тем еамым сокращаюп1,его трудоемкость решения задачи, вынолнить все или иекоторые источники онорного напряжения в -виде регулируемых стабилизаторов иапряжения параллельного или последовательиого действия.

имеет малое виутреинее сонротнвлепие нрн любом направлении тока в нагрузке (режимы «заряда и «разряда). Поэтому корректировочное соиротивление включается иоследовательно с выходными зажима,И1 стабилизатора параллельиого действия.

При примеиении стабилизаторов последовательного действия следует иметь в виду, что их схема сравнения заиирает регулирующий элемент, а значит и всю ветвь, иоеле превьпиепия панряженнем на зажимах стабплнзатора его папряже1п-1я стабилизации. ПОЭТОМУ корректировочное соиротивлеиие в данном случае должно включаться параллельно зажимам стабилизатора.

Па фиг. I показаи примерный вид требуемых вольт-амперных характернстнк, подобных спинкам петель г 1стерсзиса современных .1агнитпых материалов; на фиг. 2 - схема предлагаемого устройства.

Как видно по фиг. 1, требуе.мая вольт-амнерная характеристика есть характерпстика активного двухполюс11ика, lianpuMep источиика напряжения пли тока с задаиныл нелииейиым виутрснннм сонротпвлеппем. 1-1звсстные в аналоговой технике метод 1| получения нелинейпостей ненрнемле.мы в этом случае, так как они предназначены для создаппя четырехполюсников с заданной зависимостью шлходного напряжения. Кроме того, требуется, как правило, значительное количество двухполгосников.

Рассмотрим блок-схему двухполюсника на фиг. 2.

Двухполюсник / состоит из источника 2 тока /о с регулируемым внутренним соиротивлением .j, нагруженного на несколько иараллельных ветвей, гсаждая из которых включается (имеет заданную нроводимост -,) лишь после того, как ианрпжение И на выходных зажимах двухнолюсника / достигнет определенного, устанавливаемого нри настройке каждой ветви, уровня. При дзмененнн нагрузочного резистора 4 от О до с зависимость L(I) имеет внд (см. фиг. 1). Так, нри коротком замыкании нагрузки ток в иагрузке равен /о; нри увеличении сонротивления нагрузки появляется напряжение L, а ток / уменьшается веледствие нерераснределения тока /о между ветвью с резистором 3 и нагрузкой 4. Все ветви с диодами не нроводят. Дальнейшее уве.тиченне сопротивления нагрузки 4 приводит к TOiMy, что напряжение U становится больше напряжений источников смеш,еиия 5, б, 7, занираюш.нх диоды 8, 9, 10, и то илн иное количество диодов открывается.

Это эквивалентно уменьшению внутреннего сонротивления источника тока, так как: все ветви включены нараллельно. При холостом ходе в нагрузке все ветви проводят н выходнос сопротивление двухполюсника минимально, а ианряжение на его зажимах равно УО.

Подбором величин иапряжений, сопротивлений, тока /о, числа ветвей молчио получить с любой точностью кусочно-линейную аппроксимацию требуемой вольт-амперной характеристики, которая должна быть подобна спинке петли гистерезиса для любых известных в настоящее время материалов ностоянных магннтов.

Стабильность характернстикн определяется стабильностью иснользованных для ее получения сопротивлений, источников онорных наиряжений и тока. Нетрудно видеть, что возможно получить стабильность иастроеииой характеристики лучше 0,1%, используя в

схеме кремниевые диоды, ирецизиопные сопротивления н HCTOiHHKH питания. Источн ками смеи1енпя могут быть стабилитроиг, (тогда не требуются диоды 8-10} илн стабилизаторы как параллельного, так н последовательного действия, однако при применении последних резисторы и, 2, 13 должны включаться нараллельно выходным зажимам стабилизатора. Это необходимо из-за ироисходя

П1.его выключения стабилизаторов иоследова тельного действия нри наиряженнях на вь: ходны.х зажимах, иревышаюших нанряжепн стабилизации. Имеиио таков релчим схем: после открытия диодов 5 9, 10.

Мощность, отдаваемая устройством в на грузку, принципиально не ограничена. Взап мозависимость настроек отсутствует, если начииать настройку с установки тока /э (короткое замыкание на выходе) и по мере увеличения сопротивления нагрузки 4 настраивать иоочередно включающиеся ветви.

Схема допускает создание двухиолюсника, работаюи его на переменном токе и имеющего вольт-амнериую характернстику (см. фиг. 1)

по мгновенным нли действующим значениям. Для зтого источник тока и источники опорных напряжений должны вынолняться в внде стабильных источников переменного тока и работать с соответствующими фазами, т. е. мгновенная иоляриость источников должиа соответствовать полярности источников на фиг. 2.

П р е д мет изобретен и я

Устройство для моделирования объема постоянного магнита, выполненное в виде активного двухиолюсинка, содержан1,се резисторы, диоды н источники нитаиия, отличающееся

тем, что, с целью увеличения точности моделирования и иовышения стабильности вольтамперной характеристики, в пем параллельно источиику тока двухиолюсника, включены рег -лируемый резистор, резистор нагрузки, ветви, содержащие корректировочные резисторы, источник стабильного напряжения и диод.