Множительно-тангенсное аналоговое устройство Советский патент 1975 года по МПК G06G7/22 

i

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Известно множительно-тангенсное аналоговое устройство, содержащее генератор опорного синусоидального напряжения, запоминающие элементы, фазовращатели, операционный усилитель и генератор прямоугольных импульсов.

В предложенное устройство дополнительно введены делители напряжения, формирователи, время-импульсный модулятор, элемент сравнения, причем выход генератора синусоидального напряжения соединен с двумя запоминающими элементами, с первой - через фазовращатель, а со второй - через управляемый делитель напряжения, выходы запоминающих элементов соединены с соответствующими делителями напряжения, выход первого делителя напряжения через элемент сравнения соединен со входом операционного усилителя, выход которого через генератор прямоугольных импульсов соединен с управляющими входами делителей напряжения, управляющий вход первого запоминающего элемента через фазовращатель соединен с генератором прямоугольных импульсов, а управляющий вход второго запоминающего элемента соединен с генератором прямоугольных импульсов через последовательно соединенный фазовращатель, первый формирователь, время-импульсный

2

модулятор, второй формирователь и фазовращатель, причем выход второго формирователя подключен к генератору прямоугольных импульсов.

Такая схема позволяет увеличить быстродействие и точцость устройства.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы.

Устройство содержит генератор 1 опорного синусоидального напряжения, фазовращатель 2, управляемый делитель напряжения 3, фазовращатель 4, запоминающие элементы 5, 6, формирователь 7, время-импульсный модулятор 8, формирователь 9, время-импульсные делители 10, 11, генератор 12 прямоугольных импульсов, элемент сравнения 13, опереационный усилитель 14. Устройство работает следующим образом.

Сигнал с выхода генератора 1 опорного напряжения поступает на

а)фазовращатель 2, формирующий косинусоидальное напряжение

Ос - и sin ( 90) f/n,e сое со„г

б)на узел 9, формирующий короткие импульсы, по времени соответствующие моментам перехода напряжения

и - бш sin Шо

через нуль из отрицательного в положительный полупериод. На вход узла 9 синусоидальное напряжение подается через вспомогательный регулируемый фазовращатель 4, служащий для коррекции временного положения импульсов.

в) на вход делителя напряжения 3, управляемого сигналом

Uy(t)yy(t)

и обеспечивающего получение синусоидального напряжения Ug с амплитудой, определяемой текущим значением Uy(t)

/,„,8Ш%Л

где

U,() KyY(t.

Импульсами с выхода формирователя 9 управляется время-импульсный модулятор 8. Модулятор 8 генерирует прямоугольные импульсы с длительностью, пропорциональной напряжению Ux(t), моделирующему фазу cpx(t), т. е. в соответствии с выражением

-ж(0 Л(0-..(0Из полученных прямоугольных импульсов Тх с помощью формирователя 7 получаются короткие импульсы, по времени совпадающие с задними фронтами импульсов Тх. Эти импульсы поступают на импульсные входы запоминающих схем 5 и 6. Так как переходные сопротивления запоминающих элементов 5 и 6 очень малы, то за время At существования импульсов запоминающиеконденсаторы Coi и Со2 (малой величины) успевают зарядиться до напряжений Ucoi и Uso2, соответствующих текущим значениям Uc и Us в моменты их появления. Таким образом, на запоминающих конденсаторах будут напряжения соответственно

:f/,, cos К/Г А (01

t/.o, /7„,.соз

и,,, и„,, sin ш„т :zz (t) sin ,К,иМПоследующие узлы устройства: время-импульсные делители напряжения 10 и 11, элемент сравнения 13, операционный усилитель 14 и генератор 12 прямоугольных импульсов образуют обычную делительную схему времяимпульсного типа. Как можно видеть из чертежа на входы схемы сравнения подаются постоянное напряжение Uo и напряжение с выхода время-импульсного делителя 10, что позволяет записать соотнощение

f

и„

(7,С08ш„т Й /„-т:;С08ш„т -АС/.

г„.1

Т,

Полученная разность AU, усиленная операционным усилителем 14, управляет длительностью TI импульсов генератора 12. Следовательно, если коэффициент усиления операционного усилителя 14 достаточно велик, то

будет соблюдаться равенство , а тогда справедливы равенства:

.COSov -о

1t/O

Го и тс cos о о-дЭтими же импульсами TI управляется и второй импульсный делитель напряжения 11, на вход которого подано с запоминающего конденсатора Со2 напряжение

ms Sin WQ-,

следовательно, на его выходе будет получено напряжение

/; soai „ (О Sin -

TUи тс COS MO-J:

Aot/yWtgc«o, НО )„.,/(/)з/С,У(),

2

где К, -К,.

о

Очевидно, что подбором значений То и Кх или одного Ki можно добиться равенства , Kt 2, и т. д. или Kt V2, , а тогда соотнощение запищется в следующим вице

f/BUX-/feot/yWtg J W Таким образом, при одновременной работе всех узлов предлагаемого устройства и при подлен ащем выборе То, Кх или Kt, выходное

напряжение со схемы будет пропорционально произведению величины y(t), задаваемой напряжением Uy(t), на тангес угла фх, 2фх, Зфх, .. ., фх/2, фх/3, задаваемого также напряжением постоянного тока.

Предмет изобретения

Множительно-тангенсное аналоговое устройство, содержащее генератор опорного синусоидального напряжения, запоминающие элементы, фазовращатели, операционный усилитель и генератор прямоугольных импульсов, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия и точности, в устройство дополнительно введены делители напряжения, формирователи, время-импульсный модулятор, элемент сравнения, причем выход генератора синусоидального напряжения соединен с двумя запоминающими элементами, с первым - через фазовращатель, а со вторым - через управляемый делитель напряжения, выходы запоминающих элементов соединены с соответствующими делителями напряжения, выход

первого делителя напряжения через элемент сравнения соединен со входом операционного усилителя, выход которого через генератор прямоугольных импульсов соединен с управляющими входами делителей напряжения,

управляющий вход первого запоминающего

элемента через фазовращатель соединен с генератором прямоугольных импульсов, а управляющий вход второго запоминающего элемента соединен с генератором прямоугольных импульсов через последовательно соединенный

фазовращатель, первый формирователь, время-имнульсный модулятор, второй формирователь и фазовращатель, причем выход второго формирователя подключен к генератору прямоугольных импульсов.