УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЗАДАЧ ТЕОРИИ ПОЛЯ Советский патент 1974 года по МПК G06G7/48 

1

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и предназначено для решения задач теории поля в нелинейной постановке, а также для исследования потоков в гидравлических цепях.

Известны устройства, содержащие резисторы, усилители и транзисторы. Однако известные устройства недостаточно надежны из-за того, что не позволяют учитывать изменения удельного объема рабочего тела в сопловых и рабочих решетках в зависимости от остальных параметров рабочего тела.

Предлагаемое устройство отличается тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, оно содержит усилители и транзисторы, причем выходы первого и второго усилителей через первый и второй резисторы соединены с базовыми цепями транзисторов, эмиттеры которых подключены соответственно к регулируемым резисторам и к входу третьего усилителя, выход которого через третий и четвертый резисторы соединен с первыми входами первого и второго усилителя, вторые входы которых подключены к эмиттерам транзисторов, коллектор второго транзистора подключен к выходам четвертого и через соответствующие резисторы пятого усилителей и к затворам и стокам полевых транзисторов, в то время, как истоки полевых транзисторов и одни из входов последних усилителей связаны с задающими напряжениями, а их вторые входы заземлены.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства для моделирования задач теории поля.

Устройство содержит транзисторы 1 к 2, полевые транзисторы 3 к 4, интегральные операционные усилители 5-9, регулируемые резисторы 10-13, резисторы 14-24.

Принцип действия устройства основан на сравнении выходных сигналов двух линейных преобразователей, взаимные связи которых выполнены так, что устройство в целом является нелинейным статическим компенсатором, у которого источник компенсационного напряжения f/i является обратной функцией напряжения t/o, характеризующегося состоянием рабочего тела на входе в данный моделируемый элемент.

Предлагаемое устройство призвано моделировать более сложные явления, когда коэффициент В в нелинейной зависимости SK U является переменным, зависимым от UQ, т. е. когда процесс может быть выражен, например, как:

/ D и.

(1)

Uo

30 Настройка желаемого значения постоянного коэффициента D осуществляется резисторами 10-13.

Устройство работает следующим образом.

Основной моделируемый ток / создает падение напряжения на регулируемом резисторе 10, которое поступает на один вход усилителей 5 и 7. Выходной сигнал усилителя 7 воздействует на второй вход усилителей 5 и 6. Выходной сигнал усилителя 5 через резистор:/ проходит на вход транзистора 1, изменяя сопротивление коллекторно-эмиттерного перехода. Выходной сигнал усилителя 6 через резистор 17 проходит на вход транзистора 2 и вызывает изменение .компенсационного сигнала на регулируемом резисторе 11. Сигнал с регулируемого резистора 11 поступает ifa второй вход усилителя 7 и, таким образом, замыкается контур отрицательной жесткой обратной связи, создавая схему статического компенсатора.

Напряжения f/o и Uz одновременно воздействуют на полевой транзистор 4, создавая делитель напряжений, в котором

t/o

t/2

(2)

/,3

R с-и

и

ИЛИ ,

1/0

где R с-и - сопротивление перехода сток-исток полевого транзистора 4; Ri3 - сопротивление регулируемого резистора 13.

Напряжения Ui и Uz также образуют потенциально-резисторный делитель, в котором

U,.,,

(3)

-А12

где R с-и- сопротивление перехода сток-исток долевого транзистора, 5;. / 12-Сопротивление регулируемого резистора 12.

Состояние сток-йстоковых переходов обоих пояевых транзисторов поддер живается одинаковым с помощью связанных затворов через резисторы 21 и 23 и стабилизирующих связей на операционных усилителях 5 и 9. Учитывая выражения (2) и (3), нетрудно

заметить, что описанная схема позволяет задавать в модели напряжение f/i таким образом, чтобы оно было связанным с напряжейием t/o необходимой зависимостью. Это дает возможность учесть изменение удельного объема рабочего тела при моделировании-нелинейных процессов в разветвленных гидравлических сетях,

Предмет изобретения

Устройство для моделирования задач теории поля, содержащее первый и второй транзисторы, усилители и резисторы, отличающевся тем, что, с целью расщирения класса решаемых задач, оно содержит третий и четвертый транзисторы и регулируемые резисторы, причем выходы перрого и второго усилителей через первый и второй резисторы соёдинёнь с

базовыми цепями, транзисторов, эмйттерные цепи которых подключены к первому и второму регулируемым резисторам и к входу третьего усилителя, вьгход которого через третий и четвертый резисторы соединен с первыми входами первого и второго усилителей, вторые входы которых подключены к эмиттерным цепям первого и второго транзисторов, коллекторная цепь второго транзистора соединена с выходом четвертого усилителя, стоком и через третий резистор с затвором третьего транзистора, истоки третьего и четвертргр полевых транзй.сто.ров подключена соответственно к третьему-и четвертому регули.руемь1м; реёисторамйк входамчетвертого и-пятого- усйли-

тёлей, а затвор первогОполев6го;трапзястора через соответствующие; резисторы соединен с выходом пятог.о усилителя и затвором четвертого полевого транзистора.

и, +