ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1971 года по МПК G06G7/22 

Предлагаемое устройство может найти применение в аналоговой вычислительной технике. Известны время-импульсные вычислительные устройства, содержащие операционной усилитель, во входную цепь которого включены последовательно ключ, управляющий вход которого связан с источником импульсов, и два резистора, общая точка которых связана с земляной щииой через конденсатор. Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что цепь обратной связи операционного усилителя также выполнена в виде последовательно соединенных ключа и двух резисторов, общая точка резисторов связана с земляной шиной через конденсатор, а управляющий вход ключа соединен с источником импульсов через фазоинвертор. Эти отличия позволили с высокой точностью производить в щироких пределах изменения углового аргумента множительпо-тапгенсного преобразования z Xi-igX2 при задании сомножителя ЛГ напряжением постоянного тока и углового аргумента Xz относительной длительностью прямоугольных импульсов. На фиг. 1 представлепа функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - часть этой схемы, необходимая для пояснения ее работы. тель / постоянного тока, фазоинвертирующий каскад 2, входную клемму 3 устройства, подключенную к выходу генератора прямоугольных импульсов, ключи 4 и 5, конденсаторы 6 и 7 и постоянные резисторы 8-//. Входное напряжение L/i подано во входную цепь усилителя / через последовательное соедпненпе ключа 4 и резисторов 8 и 9, общая точка которых связана с земляной игиной конденсатором 6. Выходное нанряжение через цепь аналогичного типа подается на вход усилителя / в качестве сигнала обратной связи. Ключи 4 и 5 управляются противофазно, изменение фазы управляющих импульсов переменной длительности производится фазоинвертирующим каскадом 2. Сопротивление резисторов 9 и 10--/, резисторов 8 и // - a-R, где а - постоянный коэффициент. Для определения функциональной характеристики устройства следует предположить, что входная клемма операциопного усилителя 1 является потепциальпо заземлепной. В этом случае для нахождения нанряжения t/i можно использовать схему, показанную на фиг. 2. Емкость сглаживающего конденсатора 6 выбирается достаточно больщой для того, чтобы пульсации напряжения Ul были малыми. Поэтому напряжение U считать постоянным, Ключ 4 работает с периодом Т. В течение части периода т он замкнут, в течение остальной части периода (Т-т) разомкнут. На интервале т конденсатор 6 заряжается, причем ток заряда равеп Ui-Ui Ul aR R а на интервале Т-t конденсатор разряжается, причем ток разряда равен В установившемся режиме изменение заряда конденсатора за нернод равно нулю, т. е. нриращение заряда за время т равно нотере заряда за время Т-т. Приращение заряда равно f/ t/i U , /З |- 1потеря заряда равна ..(Г-.)(Г-.). Приравнивая и А(7р имеем соотношение и,и(1 + а) 8), где в .Q U;(l из которого следует Ui-Q Применив аналогичные рассуждения к цепи расположенной в линии обратной связи онерационного усилителя 1 и учтя, что ключ 5 управляется инвертированными по фазе импульсами, т. е. разомкнут на интервале т и замкнут на интервале (Т-т), можно определить напряжение следующим образом -. г(1-е) а -ь (1-8) Напряжение И по знаку противоположно и , так как операционный усилитель / обладает знакоинвертирующими свойствами. При предположении о потенциальном заземлении входной клеммы операционного усилителя 1 условие равенства нулю токов в суммирующей точке принимает для рассматриваемой схемы вид U,-U. Подставляя в это условие выражения для U., и производя несложные нреобразования, получим следуюн ую функциональную характеристику устройства 9(а -Ц -Q) и,-и. (1-в)(а-1-е) Если принять постоянный коэффициент а, задающий соотношение между сонротивлениями схемы, равным ,8, то функциональная характеристика устройства фиг. 1 будет имегь вид 0(2,8 - 6) : tg- -в, и,-и. (1 -в)(1,8 + в) 2 Т. е. совпадет с выражением, которое аппроксимирует функцию тангенса на интервале с ошибкой, соответствуюн ей ногрешности во входной величине, не превышающей 0,034°, т. е. с высокой точпостью. Предмет изобретения Время-импульсное вычислительное устройство, содержащее операционный усилитель, во входную цень которого включены носледовательно ключ, управляюш,ий вход которого связан с источником имиульсов, и два резистора, обндая точка которых связана с земляной гииной через конденсатор, отличающееся тем, что, с целью новышения точности и расширения пределов изменения углового аргумента, задаваемого относительной длительностью имнульсов, цень обратной связи операционного усилителя также вынолнена в виде последовательно соединенных ключа и двух резисторов, общая точка резисторов связана с земляной шиной через конденсатор, а управляющий вход ключа соединен с источником импульсов через фазоинвертор. -

Риг 1 -f J