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

1

Изобретение относится к области аналоговой н вычислительной техники и может быть использовано в электронных измерительных установках.

Известны устройства для деления напряжений, содержащие два компаратора и схему ИЛИ 1. Однако эти устройства не обладают достаточной точностью.

Наиболее близким техническим решением является устройство для деления напряжений 2, содержащее блока сравнения, генератор пилоо аэного напряжения, два элемента ИЛИ, первьш вход одаюго из которых соединен с выходом первого блока сравнення, трнггер н интегрирующий блок.

Это устройство деления основано на принципе получения последовательности прямоугольных импульсов фиксированной амплитуды, длительность которых определяется величиной меньшего входного напряжешм, а период следования их - величиной большего входного напряжения. Первый н третий блоки ср;авнения срабатывают по меньшему из входных напряжений, т.е. участвуют в формнрованни дш1тельнос1И импульсов, пропорциональной напряженню делимого, а второй блок сравнення срабатывает по большему нэ входаых напряжений.

тем самым формируя период следования импульсов делимого, пропорциональный напряженню делителя. Срабатывание второго биока сравнення 1Ю большему из входных напряжений происходит по . причине подачн этнх напряженнй на его первый вход через элемент ИЛИ.

Оши&са измерения такого устройства полу иется нэ-за разброса параметров трех нуль-органов и нелинейности элементов второго элемента ИЛИ.

Целью изобретения является повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемое устройство содержит блок вычитания, четыре ключа, инвертор, блок выделения максимума . и минимума, входы которого являются первым и вторым входами устройства, первый выход блока выделения максимума и минимума подключен к первому входу блока вычитания, а второй выход - ко второму блока вычитания и к сигналк0 ному входу первого ключа, выход блока вы««тания подсоединен к сигнальному входу второго ключа, сигнальные входы третьего и четвертого ключей объеданены между собой и соединены с выходом генератора пилообразного напряжения, выхоTtr первого и третьего ключей подключены к первому входу блока сравнения, а выходы второго и четвертого ключей - ко второму вхолу блока сравнения, выход которого соединен со входом нивертора и первым входом трип-ера, выход инвертора подключен ко входу интегрирующего блока и ко втх)рым входам триггера и элемента ИЛИ, выход которого соединен со сбросовым входом генератора пилообразного напряже1шя, первый выход триггера подключен к управляющим входам первого и четвертого ключей, а второй выход триггера - к управляющим входам второго и третьего ключей, выход интегрирующего блока является выходом устройства.

Блок-схема устройства показана на чертеже.

Устройство состоит из блока выделения макси мума и минимума 1, блока вычитания 2, ключей 3,4,5 и 6, генератора пилообразного напряжения 7, блока сравнения 8, инвертора 9, триггера 10, элемента ИЛИ II, интегрирующего блока 12.

Входные напряжения DI и Uj поступают на соответствующие входы блока выделения максимума и минимума 1, с первого выхода которого снимается большее из входных напряжений, а со второго выхода меньшее входное напряжение. Большее входное напряжение подается на первый вход блока вычитшшя 2, а менъщее напряжение - на второй вход этой схемы и на сигнальный вход Ключа 3. С выхода блока вычитания 2 снимается разность напряжений (Umax-Umin). которая подается на сигнальный вход ключа 4.

Управляющие входа ключей 3 и 6 объединены между собой и подключены к первому выходу триггера 10, потенциал которого эти ключи и позволяет меньшему из входных напряжений через ключ 3 поступать на первый вход блока срагнения 8, а выходному напряжению генератора пилообразного напряжения 7 через ключ 6 - на второй вход этого блока сравнения. В результате сравнения выходного напряжения ключа 3 с выходаолм налряже1шем пилообразной формы ключа 6 на выходе блока сравнения получается импульс, длительность которого соответствует меньшему из входных напряжений. Тогда пилообразное напряжение генератора 7 через ключ 5 поступает на первый вхбд блока сравнения 8, а выходное напряжение схемы вычитания, равное разности -max Urnin. че|5ез ключ 4 подается на второй вход блока сравнения и удерживает его в запертом состоянии до момента срабнения зтой разности с выxozwbiM напряжением пилообразной формы ключа 5. П{ж сравнении этих напряжений блок сравнения 8 переходит в насьпценное состояние, в результате чего формируется передний фронт импульсного напряжения блока сравнения, подаваемого на вход инвертора 9, который инвертирует фронт импульса на срез. Срез полученного на выходе инвертора импульса через второй вход элемента ИЛИ 11 сбрасывает на нуль пилообразное напряжение генератора 7 н поступая на второй вход триггера 10 перебрасывает его в первоначальное состояние.

Затем начинается новый цикл работы устройства. Срегщее значенне выходного импульсного напряжения инвертора 9, вьщеляемое интегрирующим блоком 12, пропорщ1онапьно частному от деления меньшего входного напряжения на большее.

Использование новых элементов - блока выделения максимума и минимума, блока вычитания, четырех ключей и инвертора-выгодно отличает предлагаемое устройство для выделения напряжений прототипа, так как уменьшается погрешность, обусловленная разбросом параметров трех блоков сравнения и нелинейностью элементов ИЛИ.

Формула изобретения

Устройство для деления напряжений, содержащее генератор пилообразного напряжения, триггер, интегрирующий блок, блок сравнения, выход которого соединен с пертым входом элемента ИЛИ, отличающеесятем, что, с целью повышения точности, оно содержит блок вычитания, четыре ключа, инвертор, блок выделения люксимума и минимума, входы которого являются первым и вторым входами устройства, первый вход блока вьщеления максимума и минимума подключен к первому входу блока вычитания, а второй выход ко второму входу блока вычитания и к сигнально му входу первого ключа, выход блока вычитания подсоединен к сигнальному входу второго ключа, ситальные входЫ третьего и четвертого ключей объединены между собой и соединены с выходом генератора пилообразного напряжения, выходы первого и третьего ключей подключены к первому блока сравнения, а выходы второго и четвертого ключей - ко второму входу блока сравнения, выход которого соединен со входом инвертора и первым входом триггера, выход инвертора подключен ко входу интегртрующего блока н ко вторым входам триггера и элемента ИЛИ, выход которого соединен со сбросовым входом генератора пилообразного напряжения, первый выход триггера подключен к управляющим входам первого и четвертого ключей, а второй выход триггера - к управляющим входам второго и третьего ключей, выход интегрирующего йюка является выходом устройства.

Истовдики информации, принятые во внимание при экспертизе:

.1. Патент США № 3423580, кл. 235-196, 1969

2. Авторское свидетельство СССР N 359666, кл. G 06 G 7/16, 1971.