Мостовое множительно-делительное устройство для широтно- модулированных величин Советский патент 1977 года по МПК G06G7/161 

явного резистора, источник опорного напряжения 5, сглаживающие конденса торы 6-8, дифференциальный усилитель 9, широтно-импульсный модулятор 10 и дополнительную цепочку, состоящую из двух последовательно соединенных резисторов 11, 12 и однополюсного ключа 13, и резистор 14 Предлагаемое усГройство позволяе вырабатывать широтно-модулированный сигнал (ШИМ-сигнал) с относительной длительностью , равной «ь. t-5) где 9, Sj и Sj - относительные дл тельности входных ШИМ-сигналов. Принцип расширения класса решаеNftjx задач устройства и повышения то ности выполнения им множительно-делительной операции состоит в следую щем. Можно показать, что для функции уКГ (2) справедливо приближение с приведенной погрешностью, не превышающей О , вида. У VX S 0,8622Q - 0,25752 X --2iiiZil, . где 0,1 «X 1. Если предположить, что Х 9С9 относительная длительность иим-сигнала) , а у К&Св) &С9)- среднее зн чение проводимости двухполюсника, К. - коэффициент пропорциональности то нетрудно записать для выражения (3) моделирующее выражение в виде бСв) 0,269t + 0,25750fO,5929- ,219в где К 1. Из этого выражения видно, что дву полюсник, среднее значение проводимости которого удовлетворяет условию (4), состоит из трех параллельно вкл ченных двухполюсников: резистора, импульсно-управляемой проводимости и последовательно соединенных резистора и импульсно-управляемой. прово димости. Последнее определяет состав четвертого плеча моста. Поскольку статическая функциональная характеристика уравновешенного моста имеет вид где GI,G,I,G,J, и &JV - средние зна чения проводимостей соответственно первого, второго, третьего и четвер того плеч моста, тс с учетом выражения (4) и линейной зависимости средних значений проводимостей первого, второго и третьего плеч моста от управляющих ШИМ-сигналов получим уравнение баланса мостовой схемы 01 9j 8jCO,,2575gg : в§ьгя 0,249в Отсюда непосредственно следует, что т.е. действительно воспроизводится зависимость вида (1), если назначить параметры схемы по соотношениям Сг - &2 Сг - 0,2694, - 0,5928 ,,2S7S, 6GG Ь. г,а7б, & где Cr,G-ifG и G-i, - проводимости резисторов 1-4; Gg и Gg-проводимости резисторов 14, 11; &1 проводимость резистора 12. Устройство работает следующим образом. На управляющие входы резисторов 1-3 поступают входные ШИМ-сигналы с относительными длительностями и 8з . Выходной ШИМ-сигнал с относительной длительностью управляет резисторами 4 и 12 в четвертом плече моста. При достаточно большой емкости конденсаторов 6-8 обеспечивается развязка плеч моста и резистора 11 с последовательно соединенными резистором 12 и ключом 13, что дает возможность считать средние значения импульсно-управляемых резисторов пропорциональными относительным длительностям управляющих ШИМ-сигналов. При этом изменённое длительностей управляющих ШИМ т. си гнал.О-в. при-водит к пропорциональному йзменеНн проводимостей первого, вторОго -йГг-Третьего плеч моста, что вызывает Й::эменение потенциалов по постоянному току в точках подключения конденсаторов 7 и 6. Дифференциальный операционный усилитель постоянного тока, включенный в диагональ моста, выделяет и усиливает разность потенциалов на этих конденсаторах. В другую диагональ моста включен источник опорного напряжения 5. Выходное напряжение усилителя с помощью, модулятора 10 преобразуется в ШИМ - сигнал с относительной длительностью 8 который поступает на управляющие входы ключей управляемого резистора 4, ключа 13 четвертого плеча моста, обеспечивая автоматическое сведение его баланса, т.е. выравнивание постоянных составляющих потенциалов на входах усилиTi . н 9. Таким образом, в установившемся состоянии схемы уравнивается баланс моста (5), а значение выходной величины подчиняется уравнению (1) .

Формула изобретения

Мостовое множительно-делительное устройство для широтно-модулированных величин, содержащее уравновешенный мост, в плечи которого Включены последовательно соединенные однополюсный ключ и постоянный резистор, управляющие входы ключей первого,, второго и третьего плеч моста являются входами устройства, первая вершина моста подключена к источник опорного напряжения, вторая и четвертая вершины моста через сглаживающий конденсатор, а третья непосредственно соединены с шиной нулевого потенциала, вторая и четвертая вершины подключены ко входам дифференциального усилителя, выход которого через широтно-импульсный модулятор подключен к выходу устройства и управляющему входу ключа четвертого плеча моста, отличаюад е е с я тем, что, с целью повышения точности работы устройства и раслшрения класса решаемых задач, между второй и третьей вершинами моста включены резистор и цепочка, состоящая из двух последовательно соединенных резисторов и однополюсного ключа, управляющий вход которого соединен с выходом широтно-импульсного модулятора, а общий вывод резисторов через сглаживающий конденсатор соединен- с общей шиной устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Смолов В.В., Угрюмов Е.П. Время-импульсные вычислительные устройства. Л., Энергия, 1968 .

2.Авторское свидетельство СССР № 260290, кл. G- Об G 7/161, 1968.