Устройство для возведения в целую положительную степень отношения двух входных сигналов Советский патент 1974 года по МПК G06G9/00 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.

Известны устройства для возведения в целую положительную степень отношения двух входных сигналов, содержащие основную фоторезистивную мостовую схему, фоторезистор которой оптически связан с источником света, подключенным к выходу дифференциального усилителя, входы которого соединены с первой диагональю мостовой схемы; один из входов дифференциального усилителя связан через резистор с первым входом устройства, второй вход которого соединен с одним из за кимов второй диагонали мостовой схемы.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в него введены дополнительные фоторезистивные мостовые схемы, фоторезисторы которых оптически связаны с. источником света, причем другой зажим второй диагонали основной мостовой схемы соединен с соответствующим зажимом второй диагонали второй мостовой схемы, второй зажим которой подключен к третьему выходу устройства, первая диагональ первой дополнительной и всех последующих нечетных мостовых схем соединены с соответствующими диагоналями каждой следующей за ней четной мостовой схемы и подключены к четиым выходам устройства, а вторая диагональ второй дополнительной и всех последующих четных мостовых схем соединены с соответствующей диагональю каждой следующей за ней нечетной мостовой схемы и подключены к нечетным выходам устройства.

Это позволяет повысить точность работы, расширить область применения и упростить устройство.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит фоторезистивные мостовые схемы с фоторезисторами 1, 2, 3, 4. 5, источник света 6, дифференциальный усилитель 7, резисторы 8 и работает следующим образом.

При подаче входных напряжений Ux, Uy и f/z на выходах мостовых схем образуются напряжения 17(X, -/7p.j , равные

U,,K,R,Uy U,K,R,U, I a.C,A/.f/,.

(1) U,, ,., U,,K,R,U,

где Ai/, ... - изменения значений сопротивлений фоторезисторов 1-5 соответственно;

/(ь /Са, ... - конструктивные постоянные коэффициенты мостов.

Учитывая встречное включение источника Ux на первом входе устройства с выходным напряжением моста lJy и принимая во внимание наличие глубокой отрицательной обратной связи, образованной цепью источник света 6 - фоторезистор 1, при достаточно большом коэффициенте усиления дифференциального усилителя 7, можно предположить, что установится такая освещенность фоторезистора 1, что выполнится соотношение

а,, и или и., - /CiA/ ii/y(2)

Предполагая изменения значений сопротивлений фоторезисторов 1-5 при одинаковой освеш;енности равными (или пропорциональными некоторым постоянным величинам)

A;, AJ., Aj, Ay,,zA/, (3)

что вполне реализуемо с высокой точностью при одновременном изготовлении их по планарной технологии для выходных напряжений мостов, решая совместно (1) и (2) можно получить

г 7 K-tK

к.

и,,

f/v

JJ К, г7

- 1 (uj

Используя /г+1 мостовую схему, на выходах устройства можно получить

KrK,,..Ki п /и

(4)

-i/v

к KI

(1 г л) ,

т. е. устройство воспроизводит сложные функциональные зависимости, представляющие собой произведение масштабирующего напряжения на отношение степенных функций Ux и Ug . При этом, как следует из полученных выражений, выходные сигналы устройства не зависят от нелинейных свойств оптронной пары источник света - фоторезистор. В то же время схема при воздействии внещних дестабилизирующих факторов (в том числе температуры) компенсирует их.

Действительно, принимая изменения конструктивных постоянных Kz, Кз Ki примерно равными под воздействием дестабилизирующих факторов и исследуя уравнения (4) можно видеть, что

/Cj/Ca-. -Ki

1.

/С1

Описываемое устройство можно выполнить

полностью по единой планарной технологии,

что позволяет сушественно снизить габариты и

потребляемую мощность устройства, повысить

надежность и точность преобразования.

Предмет изобретения

Устройство для возведения в целую положительную степень отношения двух входных сигналов, содержащее основную фоторезистивную мостовую схему, фоторезистор которой оптически связан с источником света, подключенным к выходу дифференциального усилителя, входы которого соединены с первой диагональю

основной мостовой схемы, один из входов дифференциального усилителя связан через резистор с первым входом устройства, второй вход которого соединен с одним из второй диагонали основной мостовой схемы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы и упрощения устройства, в него введены дополнительные фоторезистивные мостовые схемы, фоторезисторы которых оптически связаны с источником света, причем

другой зажим второй диагонали основной мостовой схемы соединен с соответствующим зажимом второй диагонали первой дополнительной мостовой схемы, второй зажим которой подключен к третьему входу устройства, первая диагональ первой дополнительной и всех последующих нечетных мостовых схем соединены с соответствуюш,ими диагоналями каждой следующей за ней четной мостовой схемы и подключены к четным выходам устройства,

а вторая диагональ второй дополнительной и всех последующих четных мостовых схем соединены с соответствующей диагональю каждой следующей за ней нечетной мостовой схемы и подключены к нечетным выходам устройства.

.