Время-импульсное делительное устройство Советский патент 1976 года по МПК G06G7/16 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться в вычислительных машинах.

Известно вычислительное устройство время-импульсного типа, содержащее генератор тактовых импульсов, триггер, ключевые элементы, компаратор сигналов и преобразователь напряжения U1 Ъ

Это устройство сложно по функциональной схеме и имеет сравнительно низкую точность работы.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является известное время-импульсное делительное устройство, содержащее входной фазоинвертирующий усилительный элемент, выход которого через накопительный конденсатор подключен к одному выводу стабилизатора тока и входу выходного фазоинвертирующег усилительного элемента, выход которого че рез масштабирующий резистор соединен с выводом источника тактовых импульсов и входом входного фазоинвертирующего усилительного элемента, выход которого через ограничительный резистор подключен к источнику сигнала-делимого, другой вывод стабилизатора тока соединен с источником сигнала-делителя 2,

Однако это устройство имеет нелинейный начальный участок функциональной характеристики вследствие влияния параметров входного и выходного фазоинвертирующих усилительных элементов при минимальных значениях входных сигналов.

Цель изобретения - повышение точности работы устройства.

Это достигается путем линеаризации функциональной характеристики во всем диапазоне изменения входных сигналов.

Предлагаемое время-импульсное делительное устройство отличается от известных тем, что в нем выход входного фазоинвертирующего усилительного элемента соединен с источником сигнала-делителя через дополнительно введенный линеаризирующий резистор.

На чертеже показана функциональная схема предлагаемого время-импульсного делительного устройства.

Устройство содержит входной фазоинвертрующий усилительный элемент 1, масштабируюБшй резистор 2, выходной фазоинвертирующий усилительный элемент 3, стабилизатор тока 4, источник сигнала-делимого 5, источник сигнала-делителя 6, ограничительный резистор 7, линеаризирующий резистор 8, накопительный конденсатор 9, источник тактовых импульсов 10.

Устройство работает следующим образом В исходном состоянии входной фазоинвертирующий усилительный элемент 1 закрыт напряжением, поступающим на его вход через масщтабирующий резистор 2 с выхода выходного фазоинвертирзтощего усилительного элемента 3, который открыт током стабилизатора тока 4. Напряжение на выходе входного фазоинвертируюшего усилительного элемента 1

R

(1)

U

U.

,

где L(-(- величина напряжения источника сиг нала-делимого; Uj - величина напряжения сигнала-делителя; R - величина сопротивления ограничитель ного резистора; Rg.- величш1а сопротивления лшшаризирующего резистора. Накопительный конденсатор 9 заряжен до некоторого напряжения, определяемого разностью напряжения на выходе входного фазоинвертирующего усилительного элемента 1 и напряжения на входе выходного фазоинвертирующего усилительного элемента Сигналом с выхода источника тактовых импульсов 10 открывается входной фазоинвертирующий усилительный элемент 1, бла годаря чему напряжение накопительного ко денсатора 9 прикладывается к входу выход ного фазо швертирующего усилительного эл мента 3 и закрывает его. Выходное напряжение выходного фазоинвертирующего усилительного элемента 3 через масштабирующий резистор 2 удерживает входной фазоинвертирующий усилительный элемент 1 в открытом состоянии Током стабилизатора тока 4, величина которого пропорциональна напряжению исто ника сигнала-делителя 6, накопительный конденсатор 9 перезаряжается до величины напряжения, при котором открывается выходной фазоинвёртирующий усилительный элемент 3, а входной фазоинвертир%тощий усилительный элемент 1 закрывается. Длительность выходного импульса устройства, формируемого на выходе выходного фазоинвертирующего усилительного элемента 3, равна времени пребывания этого элемента в закрытом состоянии, которое определяется временем перезаряда накопительного конденсатора 9 током стабилизатора тока 4.

Длительность выходного импульса определяется по формуле

i (к

К), (2)

u к 1

1

где С - величина емкости накопительного конденсатора;

К - коэффициент пропорпиональности, определяющий зависимость тока стабилизатора тока от напряжения источника сигналаделителя;

R

1 R . N. Из формулы (2) видно, что длительность выхош ого импульса состоит из слагаемого пропорционального отнощению , и слагаемого постоянной величины. При нулевом значении напряжения от источника сигнала-делимого 5 длительность выходного импульса устройства отлична от нуля и не зависит от величин напряжений источников сигнала-делимого 5 и сигналаделителя 6: Соответствующим выбором величины коэффициента К можно получить достаточно линейную функциональную характеристику устройства во всем диапазоне изменения входных сигналов. Предлагаемое устройство испытано при напряжении-делимом в пределах О - 5В, при напряжении-делителе в пределах 1..5- 5В и периоде следования тактовых импульсов в 1 мсек, В этих условиях диапазон изменения длительности выходных импульсов 0,06 - 0,6 мсек, а нелинейность характеристики не превыщает 0,2%, Таким образом, предлагаемое время-импульсное делительное устройство имеет функциональную характеристику, линейность которой относительно высока, что дает возможность T04jiee производить операцию деления аналоговых сигналов.

Формула изобретения

Время-импульсное делительное устройство, содержащее входной фазоинвертирующий усилительный элемент, выход которого через накопительный конденсатор подключен к одному выводу стабилизатора тока и входу выходного фазоинвертирующего усилительного элемента, выход которого через масштабируюший резистор соединен с выводом источника тактовых импульсов и входом входного фазоинвертирующего усилительного элемента, выход которого через ограничительный резистор подключен к источнику

сигнала-делимого, другой вывод стабилизатора тока соединен с источником сигналаделителя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы, выход входного фазоинвертирующего усилительного элемента соединен с источником сигнала-делителя через дополнительно введенный линеаризирующий резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1.Авт. св. СССР № 409234, кл. G 06 0-7/16, 11.05,70.

2.Авт. св. СССР № 192026, кл. R 04 в 51/00, 19.07.65 (прототип).