Корнеизвлекающий частотный преобразователь Советский патент 1977 года по МПК G06G7/20 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных машинах для получения функциональной зависимости между частотами входного и .выходного сигналов, а также в качестве множительного устройства,

Известно устройство для возведения в степень, содежащее генераторы напряжений специальной формы, ключевые элементы, усилительные элементы и сравнивающий элемент ij. Это устройство имеет низкую тонность выполнения вычислительной операции.

Известен также корнейзвлекающий частотный преобразователь, содерх{ащий после-г довательно включенные входной формирователь длительности импульсов, формировател ь амплитуды импульсов, масштабирующий резистор, усилитель и выходной генератор, вцход которого присоединен к управляющему ходу ключевого элемента, между входом и выходом которого включен дозирующий конденсатор, фильтрующий конденсатор, одна обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, а другая обкладка подклюгчена ко входу ключевого элемента и входу усилителя, второй вход формирователя амплитуды импульсов соединен с выводом источника эталонного напряжения 2j.

Однако и это устройство имеет сравнительно низкую точность вследствие отсутствия компенсации ошибки преобразования.

Целью изобретения является повышение точности преобразования.

Для этого в устройство введен инвертирующий усилитель, вход которого соединен с выводом нсточника эталонного напряжения, а выход подключен к выходу ключевого эле мента, управляющий вход которого присоед «ен к дополнительному входу входного формирователя длительности импульсов.

. На чертеже дана структурная электрическая схема предлагаемого корнеизвлекающеГо частотного преобразователя.

Преофазоьатель содержит входной формироватефз 1 длительности импульсов, форми, рователь 2 амплитуды импульсов, источник 3 эталонного напряжения, масштабирующий резистор 4, фильтрующий конденсатор 5, илитель б, выходной генератор 7, ключевой элемент 8, дозирующий конденсатор 9, Унвертирующий усилитель 1О, вход 11 прербразователя, выход 12 преобразователя. Устройство работает следующим образом. На вход 11 преобразователя, который од нов|эеменно является входом входного форм Ьователй 1 длительности импульсов, поступает входное импульсное напряжение), с, частотой f . На дополнительный вход входного формирователя 1 длительности ил|1 пульсов поступает выходное импульсное напряжение U с частотой f На выходе входного формирователя 1 длительности импульсов формируется в течение каждого периода Тji импульс, длительность которого равна л периодам Т ( П - постоянно ). Далее этим импульсам с помощью фор-; мирователя 2 амплитуды импульсов придается амплитуда Ц и производится их линейное осреднение с помощью масштабирующего резистора 4 и фильтрующего конден сатора 5. Среднее значение тока З, . поступаю 4 ющего во входную цепь усилителя 6, опре- деляется соотношением Т -iLlkJVlk 3, п- J-t 2 2 R - сопрргиБпенне масштабирующего резистора 4. Одновременно во входную цепь усилите ля 6 поступает компенсирующий ток З , образующийся вспедствие перезаряда дозирующего конденсатора 9. Перезаряд дозирующего конденсатора 9 вызывается замы канием и размыканием кпючевого элемент 8, управляющий сигнал на который поступает с выхода преобразователя. Под действием импульсного выходного напряжения ключевой элемент 8 в течение каждого периода Тл размыкается и замыкается, что и позволяет получить с помощью дозирующего конденсатора 9 и инвер- тирующего усилителя 1О компенсирующий ГОК Зо го ток представляет собой усреднение заряда дозирующего конденсатора 9 и определяется соотношением ,:tI где С - емкость дозирующего конденсатор В установившемся режиме при достаточ но большом коэффициенте усиления усилителя 6 токи /2 можно считать рав- ными. Тогда частота выходного напряжения преобразователя определяется соотно : шением fa / -fl-f -f /. (3) ГТГ где К 1/ - величина постоянная, Из соотношения (З)-следует, что часто та выходного напряжения пропорциональна корню квадратному от частоты входного напряжения. Из этого же состояния следует, что для) обеспечения высокой статической точности преобразования необходимо обеспечить ста бильность сопротивления масштабирующего резистора 4 и емкости дозирующего кондей сатора 9, так как изменение напряжения Ug-i-c выхода формирователя амплитуды Ki дульсов 2 благодаря введению инвертирующего усилителя 1О компенсируется, а o6ecU печить постоянство величины о с высокой степенью точности достаточно просто. Формула изобретения Корнеизвлекающий частотный преобразо-г ;ватель, содержащий последовательно вклю ченные входной формирователь длительноеT-it импульсов, формирователь 1мплитуды импульсов , масштабирующий резистор, усилитель и выходной генератор, выход которого присоединен к управляющему входу ключевого элемента. .между входом и выходом которого включен) дозирующий конденсатор, фильтрующий конденсатор, одна обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, а другая обкладка подключена ко входу ключевого элемента и входу усилителя, второй вход формирователя амплитуды импульсов соединен с выводом источника эталонного напряжения, отлич ак)щийся тем, что, с .целью повышения точности преобразования, в него введен инвертирующий усилитель, вход которого соединен с выводом источни ка эталонного напряжения, а выход подключен к выходу ключевого элемента, управля-t ющий вход которого присоединен к дополни- , тельному входу входного формирователя длйтёльности импульсов. , Источники информации, принятые во вни-iмание при экспертизе: 1. Лихтциндер М.Я. Экспоненциальные моделирующие устройства в информационноизмерительных системах -, Энергия, 1971, с. 45, рис. 3-6. 2. Авт. свид, СССР № 453702, М.Кл., О-06 Q-7/16, 08.06.73-(прототип).