ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЙ КВАДРАТИЧНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1974 года по МПК H03M1/88 

I

Изобретение относится к комбинированной вычислительной технике, измерительной те.хнике, может найти применение в устройствах автоматического управления и других областях техники, где требуется выполнение квадратичного преобразования над величинами, представленными в двоичном коде.

Известно устройство, содержащее операционный усилитель с усредняюндей С-цепыо в обратной связи, управляемую линейную цифровую проводимость, управляющие входы которой соединены с выходами двоичного счетчика, вход которого подключен к генератору счетных импульсов.

Однако с помощью такого устройства нельзя производить операцию квадратичного преобразования над цифровыми величинами.

Предложенный преобразователь отличается тем, что для расщирения функциональных возможностей в него введены электронный аналоговый однополюсный ключ и схема сравнения кодов, одни входы которой подключены к выходам двоичного счетчика и к управляющим входам управляемой линейной цифровой проводимости, другие входы - к цифровым входам всего устройства, а выход - к управляющему входу электронного аналогового однополюсного ключа, включенного между выходом управляемой линейной цифровой проводимости и входом операционного усилителя.

На чертеже изображен предложенный преобразователь.

Си содержит операционный усилитель 1 постоянного тока, двоичный счетчик 2, генератор 3 счетных импульсов, управляемую линейную Ц 1фровую проводимость 4, электронный аналоговый однополюсный ключ 5, источник 6 опорного напряжения постоянного тока, сглаживающую емкость 7, постоянный

резистор 8 и схему сравнения двоичных кодов.

Во входную цепь операционного усилителя 1 включена цепь из последовательно соединенных через управляемую линейную цифровую проводимость 4 источника опорного напряжения постоянного тока и электронного аналогового однополюсного ключа 5. Выход генератора счетных импульсов 3 подк.1ючеп к счетному входу двоичного счетчика 2, выход

которого подсоединен к управляющему входу управляемой линейной цифровой проводимости 4 п к одному из г.ходов схемы сравнения двоичных кодов 9, на другой вход которой поступает преобразуемый код N. Выход

схемы сравиеппя двончны-х кодов 9 подключеп к управляющему входу электронного аналогового однополюсного ключа 5. В цепь обратной связи операционного усилителя постоянного тока 1 включен ностоянный резистор 8,

защунтированпый сглаживающей емкостью 7.

Генератор счетных импульсов 3 запускается в момент поступлення входного кода Л . Приход каждого очередного счетного импульса на счетный вход двоичного счетчика 2 изменяет на единицу младший разряд кода в том счетчике, которому соответствует очередное возбужденное состояние его выходных разрядных шин, управляющих линейной цифровой проводимостью 4.

Эта проводимость изменяет свою величину пропорционально коду, поступающему на коммутацию соответствующих разрядных проводпмостей:

мак

f,,,

макс-.макс

е N - текущее значение управляющего

кода;

ЛЧщь-с - максимальное значепие управляющего кода;

ViiaKc - максимальное значение управляемой линейной цифровой проводимости;

/сч - частота повторения счетных импульсов;(- текущее время;

При выполнении условия:

-f fr }

/V. - /сч М - . )

./сч /

имеет место периодическое с периодом равным Т линейное изменение во времени управляющего кода Л, а следовательно, и управляемой линейной цифровой проводимости 4.

Схема сравнения кодов 9 управляет электронным аналоговым однополюсным ключом так, что в течение времени т, когда текущее значение кода N на двоичном счетчике 2 не превосходит значения входного кода N 1, электронный аналоговый однополюсный ключ 5 замкнут, в противном случае (текущее значение кода 7V на двоичном счетчике 2 больнге значения входного кода N 1) он разомкнут.

Таким образом, электронный аналоговый однополюсный ключ 5 замыкает входную цепь операционного усилителя 1 на время tco/V I и размыкает на .время Т-т (Т - период линейно изменяющегося управляющего кода N).

В этом случае ток /вх, втекающий в суммирующую точку операционного усилителя 1 со стороны входной цепи

и,Ш при пГ пТ -f t

п.

О при ;гГ+т /(/г4-1)Г,

где , 1, 2 ...;

Оо - значение напряжения источника опорного напряжения постоянного тока 6. Среднее значение тока /вх будет равно т

/вx yff/o/C d - /fe,(

о

где ki - коэффициент пропорциональности. Выходное напряжение устройства U, если пренебречь пульсациями л/Г (п, 2, 3...) после усреднения на выходе усилителя 1 определяется как;

,..U,(N,Y,

где а - коэффициент пропорциональности,

равный ,

R - сопротивление постоянного резистора 8.

При переменном опорном напряжении f/o, пропорциональном второй входной величине, преобразователь позволяет воспроизводить множительно-квадратичную зависимость вида

z x,.xl

при задании Z и напряжениями постоянного тока, а Xz - в виде двоичного кода.

Быстродействие устройства ограничивается инерционностью фильтра RC 7, 8, обеспечивающего выделение из последовательности импульсов средних значений.

Предмет изобретения

Цифро-аналоговый квадратичный преобразователь, содержащий операционный усилитель с усредняющей КС-цепью в обратной связи, управляемую линейную цифровую проводимость, управляющие входы которой соединены с выходами двоичного счетчика, вход которого подключен к генератору счетных импульсов, отличающийся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей,

в него введены электронный аналоговый однополюсный ключ и схема сравнения кодов, одпи входы которой подключены к выходам двоичного счетчика и к управляющим входам управляемой линейной цифровой проводимости, другие входы - к цифровым входам всего устройства, а выход - к управляющему входу электронного аналогового однополюсного ключа, включенного между выходом управляемой линейной цифровой проводимости и

входом операцпопного усилителя.