Время-импульсное устройство для умножения Советский патент 1978 года по МПК G06G7/161 

Изобретение относится к измерительной н вычислительной технике и может быть применено в аналоговьиГ и аналог1 -цн4|)овых системах.

Известно множительное устройство арё |мв-импупьсного типа, представляющее собой фильтр низких частот, ко входу кот| рого в течение заданного временного EH-I тервала периодически подвлючается одна вз переменны - входное напряжение , а дл1ь тельность интервала является другой переменной {l. В установившемся режиме работы этого устройства величина пульсаПИЙ на его выходе зависит от постоянной времени фильтра. Наиболее близким к

изобретению техническим решением является время-импульсное устройство для: умножения, содержащее блок управления, вход которого соединен с первым входом устройства, интегратор, вход которого сое- динен через первый ключ со вторым входом устройства и через втфой ключ - с выходом блока запоминания, управл5 юшие входы блока запоминания, первого и вто- рого ключей соединены с выходом блока

управления J2. Цикл работы устройства состоит из следующих операций. В течение временного интервала, длительность t - которс го является первЫ переменной, происходят интегрирование второй переменной - входного напр$1женш1 Eyt результат интегрирования суммируется с накопленной устройством ошибкой, запоминается в аналоговой фцрме н вторично интегрируется в течение постоянного временного интервала, длительность KOTqpfffo равна номинальной постоянней времени интегратора ; можно показать что выходное напряжение устройства после п цикла

UCv,3., где Т« Я С-фактическая постоянная времени интегратс а. Очевидно, что выходное напряжение устройства тем бысо. рее приб; нжается к установившемуся значению х ,. II ц - с

ст. т -у

чем менее фактическая постоянная времени tr отличается от Т. Длительность постоянного временного интервала Т выбирают в соответствии с требуемым масштабом выходного напряжения устройства. При увеличении диапазона изменений переменн:ой t j в сторону большего времени величины Т и tT также приходится увеличивать. Однако постоянная времени ограничена сверху, так как с ростом сопротивления масштаб;ного резистора интегратора возрастает влияние входного тока его усилителя на точность интегрирования, а выбор конде сатора большей емкости с малой абсорбцией осложняется требованиями габаритов : Целью изобретения является расширение диапазона входных сигналов. В onHCbi ваемом устройстве это достигается тем, что оно содержит дополнительный интегра тор, вход которого через дополнительный ключ соединен с выходом основного интег ратора, управляющие входы допопнителького интегратора, и дополнительного 1шю ча соединены с выходом блока управления а выход дополнительного интегратора сое нен с входом блока запоминания, На фиг, 1 представлена структурная схема описываемого устройства; на фиг. поясняющие его работу временные диагра мы. Устройствосодержит блок 1 управле-« ВИЯ, интегратор ;2 и дополнительный интегратор З.блок 4 запоминания, ключи 5 и 6 и дополнительный ключ 7, В течение интервала t j( сигнал Е, ;поступа1ощий на вход интегратора 2 через замкнутый ключ 5, вызьшает изменения выходного напряжения данного интегр&тора (см. фиг. 2, часть 8 кривой), при этом ключи 6 и 7 - разомкнуты, а в интеграторе 3 осуществляется режим сбр са. По окончании данного интервала ключ 5 размыкается и заканчивается режим сброса интегратора 3, а ключ 7 - замь кается, вследствие чего интегратор 2 выполняет функции запоминающего устройст аа, выходной сигнал i j с ,Jf, которого .2 -V tr : преобразуется интегратором 3 в линейно изменяющееся напряжение (см, фиг. 2, части 9 и 10 кривой). Эта часть цикла длится в течение задаваемого хронизатором интервала to , .по окончании которого ключ 7 размыкается, а на вход синхронизации устройства 4 .подается команда на запоминание выходного напряжения 1. с оинтегр 3тора 3, где - Q - постоянная времени данного интегратора. В течение времени, необходимого для запоминания этого напряжения блоком 4, /интегратор 3, подобно интегратору 2 в предшествующей части цикла, выполняет функции промежуточного запоминающего устройства (см, фиг. 2, части 11 и 12 кривой), однако в отличие от интегратора 2, интегратор 3 по окончании соответствующего интервала возвращается в режим сброса (см. фиг. 2, часть 13 кривой); одновременно с этим ключом 6 замыкается до конца цикл.а на задаваемое блоком управления время Т, в течение которого сигнал отрицательной обратной связи устройства подается на вход интегратора 2 и интегрируется (см, фиг. 2, часть 14 кривой). Значение выходного напряжения интегратора 2 по окончании данного интервала равно ошибке, накопленной устройством в течение цикла ду- -2LN5.1 тявлется поправ tr L TQ-C J кой к результатам интегрирования в последующих циклах, ; Таким образом, периодическое повт1 рение даннкго цикла, как и в известас устройстве, обеспечивает на выходе блоч ка 4 4шП ui:ni Но в отличие .от известного устройства, для обеспечения сходимости итёрационног)о процесса на выходе описываемого устрой ства требуется обеспечить аппаратурно легко реализуемое условие Jualb 3.i. Пусть, например, t Т 100 м/С если при этом в известном требуется обеспечить Т 100 м/с, то в описываемом устройстве приемлемы следуюище значения: Т 1О м/с, to 10 м/с, to 1 м/(р. Таким образом, введение новых suieMetiтов - BTqporo интегратора и дополнительдного ключа выгодно отличает описываемое устройство от известного, так как увеличивается его рабочий диапазон в область большего времени, и слёдователь но, расширяется сфера его применения. Формула изобретения Врем -импульсное устройство для умножения, содержащее блок управления, вход которого соединен с первым входом устройства, интегратор, вход которого соединен через первый ключ со вторы входом устройства и через второй ключ - с выходом блока запоминания, управляю-