Устройство для деления напряжений Советский патент 1978 года по МПК G06G7/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ НАЛРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к аналогово .вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных машинах и моделирующих устройствах, а также в контрольно-измерительной технике. Известно устройство для деления н ряжений, содержащее два делителя напряжений, включенных по мостовой cxef4e имеющей две диагонали питания и две выходной диагонали, причем последние являются выходами устройства и к ним подключен компаратор, выходы которого являются входами логичес кой схемы, а в два смежных плеча мостовой схемы включены цифровые управляемые сопротивления, ко входам которых подключены выходы упомянутой логической схемы, реле, контакты которого подключают к клеммам диагонали пита НИН мостовой схемы, выходы источника питания мостовой схемы l . Недостатком- этого устройства является ограниченный диапазон деления напряжений. Известно также устройство, содерж щее неуравновешенный резистивный мост между. первой вершиной и шиной нулевого потенциала неуравновешенного резистивного моста включен линейный преобразователь напряжение - сопротивление между второй вершиной и шиной нулевого потенциала неуравновешенного резистйвного моста включен эталонный резистор, в диагональ между первой и второй вершинами включен управляемый источник питания 2 . Однако для этого устройства характерна недостаточная точность деления из-за неодинаковой крутизны преобразователей напряжение - сопротивление. Кроме того, использование цифрового управляемого сопротивления, блока управления и дешифратора обуславливают сложность схемной реализации устройства деления, что не позволяет проектировать его в виде гибридной интегральной схемы. Целью изобретения является noBtaueние точности деления и упрощение устройства.. Это достигается тем, что в предложенное устройство введены управляемый генератор линейного напряжения, первый блок сравнения, один из входов которого подключен к эталонному резистору неуравновешенного резистивного.моста, второй вход - к источнику напряжения делителя, а выход- к управляющему входу управляемого источника питания, второй блок сравнения, один из входов которого связан с третьей вершиной неуравновешенного резистивного моста, второй вход - с источником делимого напряжения, а выход соединен с управляющим входом управляемого генератора лине 1ного напряжения, выход которого связан со входом линейного преобразователя напряжение- сопротивление и. выходного устройства. На чертеже приведена структурная схема предложенного устройства для деления напряжений. Устройство для деления напряжений содержит неуравновешенный резистивный мост 1, линейный преобразователь 2 напряжение- сопротивление, эталонный резистор 3, управляемый источник питания 4, первый блок 5 сравнения, второй блок 6 сравнения, управляемый генератор 7 линейного напряжения. Устройство для деления напряжений работает следующим образом. В исходнс 1 состоянии напряжение 0 на выходе устройства, которое является одновременно выходньм сигналом управгляемого генератора линейного напряжения 7, равно нулю. Соответственно, рав ны нулю напряжения на обоих входах устройства - делимое напряжение U на первс входе второго блока сравнения б, а также напряжение U делителя на первс входе первого блока сравнения Вследствие отсутствия сигнала на входе линейного преобразователя 2 напряжение- сопротивление выходное сопротив ление Т его, включенное в плечо не уравновешенного резистивного моста 1 равно сопротивлению эталонного резистора 3 инапряжение U, в выход ной диагонали неуравновешенного резис тивного моста 1 отсутствует, так как в этом случае последний оказывается сбалансированншл независимо от наличи или отсутствия напряжения в. диагонали питания, которое является выходным напряжением управляемого источника пи тания моста 4. На BTopqvi входе второг блока сравнения 6.напряжение равно ну лю, а на его выходе, а следова.тельно, и на входе управляемого генератора ли нейного напряжения 7 управляющий сигнал отсутствует. В этом случав на ег выходе, а следовательно, и на выходе всего устройства напряжение U отсутствует сколь угодно долго. Если делимое напряжение не равно нулю, T.e.UjfOjHa входе второго блок сравнения 6 появляется разностный сиг нал О, который является управляющим для генератора линейного напряжения 7, и последний, например, интегрирует его в течение промежутка времени, пока не установится равенство напряжений на обоих входах второго блока сравнения 6, т.е. U U Интегрирование разностного сигнала Uj- U приводит к появлению и возраста нию напряжения Uj на входе линейного преобразователя 2 напряжение - сопротивление и соответственно к изменению сопротивления RX плеча, которое определяется выражением .K-. где р - постоянный коэффициент передачи линейного преобразователя 2 напряжение - сопротивление. В зтом случае баланс неуравновешенного резистивного моста 1 нарушается. Рассмотрим два случая, когда напряжение делителя U, равно нулю и отлично от нуля. При и О напряжение на первом входе первого блока 5 сравнения, а также напряжение на втором входе последнего Ugi-fT.e. напряжение на эталонном резисторе 3, отсутствуют, а на выходе первого блока 5 сравнения, и, следовательно, на входе управляемого источника питания моста 4 отсутствует разностный сигнал и Ugf Напряжение питания УП.ДЛ. неуравновешенного резистивного моста 1 равно нулю, а следовательно, в выходной диагонали U тоже равно нулю, т.е. при и„.дд О делимое напряжение является разностным сигналом на выходе второго блока б сравнения, которое непрерывно интегрируется управляемым генератором 7 линейного напряжения. В случае идеального интегрирования на входе последнего, а следовательно, и на выходе всего устройства, напряжение Ur со ,что математически означает Uj е, -у При и 1.0 на выходе первого блока 5 сравнения появляется разностный сигнал U - и. , который управляет выходным напряжением управляемого источника питания моста 4. Интегрирование этого разностного сигнала U,-Ug приводит к появлению напряжения в диагонали пита-ния неуравновешенного резистивного моста 1 (и пдд.), причем напряжение на эталонном резисторе по мере интегрирования разностного сигнала . стремится к и.. Изменение и f,.w. происходит до тех пор, пока U эт не станет равным и,т.е. пока не установится равенство. ,. В соответствии с теорией неуравновешенных мостов напряжение в выходной диагонали Uj в этом случае определяется выражением I S, Это выражение дает величину напряжения, которое непрерывно сравнивается с напряжением делимого U на втором блоке 6 сравнения.