Квадратор Советский патент 1978 года по МПК G06G7/20 

1

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в измерителях эффективного нагфяжения.

Известен функциональный преобразователь, содержащий циодно-резисторные элементы и операционные усилители, который осуществляет кусочно-линейную аппроксимацию квадратичной зависимости . Недостатками такого устройства являются низкая температурная стабильность и существенное влияние нелинейности вольтамперной- характеристики циоца на вид выходной характеристики.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является квадратор, содержащий суммирующий операционный усилитель, выход которого является вь ходом квадратора, диодных ограничителей, первые входы каждого из которых соединены с шиной входного напряжения квадратора, вторые входы - с шиной напряжения смещения, а выходы - с соответствующими входами суммирующего

операционного усилителя, масштабирующий элемент, вход которого подключен к шине входного напряжения квадратора, а выход - к соответствующему входу суммирующего операционного усилителя 2L ,

Количество участков аппроксимации такового квадратора равно по количеству диодных ограничителей, а это существенно влияет на получение высокой,точности аппроксимации, так как вызьговет большие аппаратурные затраты.

Целью изобретения является повышение точности аппроксимации за счет увеличения количества отрезков аппроксимации ао 2п .

Это достигается тем, что в квадраторе выход каждого i -го диодного ограничителя ( ) 1, 2,...,П-1) соединен с дополнительным входом каждого последующего диодного ограничителя.

На фиг, 1 приведена блок-схема квадратора; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие его работу. Квааратор сооержнт суммирующий операционный усвлитель 1, масштабирующий элемент 2 П циодвых ограничителей 3j .... 3 , Квадратор работает следующим образом. При нулевом входном напряженииквадратора и. выходные напряжения Ц о масштабирующего элемента 2, 11 nUg первого и второго диоцных ограничителей 3i , Зя равны нулю, а следовательно н выходное напряжение и jiiijj квадратора также равно нулю. Фиг, 2 иллюстрирует работу квадратора в случае, когда п 2 , . UCM IB. Коэффициенты по первому и второму входам диодных ограничителей 3| , 3 выбраны таким образом, что в случае увеличения входного напряжения квадрато ра при и в и с| включается первый 3 j , а при Р, второй 3„ аиодный ограничитель. Коэффициент по дополнительному входу второго диодного ограничителя 32 , соединенному с выходом первого ограничителя 3| , выбран таким образом, что приU j, П второй ограничитель 3 я выключается и на ег выходе формируется треугольная функция от входного напряжения квадратора. В результате суммирования с соответствуто шими коэффициентами вьтходных напряжений масштабирующего элемента 2 и первого и второго ограничителей 3j ,32 на выходе суммирующего операционного усилителя 1 получится кусочно-линейная аппроксимация квадратичной зависимости четырьмя отрезками прямых. Таким образом, если в прототипе количество участков кусочно-линейной аппр ксимации равно количеству диодных ограничителей Ч , Т предлагаемом квадраторе количество участков аппроксимации ровно 2. Например, для создания квадратора с 16 участками кусочно линейной аппроксимации по предложенной структуре необходимо четыре диодных ограничителя, в то время как по структуре прототипа необходимо 16 диодных ограничителей. Следовательно предлагаемое устройство позволяет получить более высокую точность аппроксимации квадратичной зависимости при меньших аппаратурных затратах. Формула изобретения Квадратор, содержащий суммирующий операционный усилитель, выход которого является выходом квадрЬтора, ц диодных ограничителей, первые входы каждого из которых соединены с шиной входного напряжения квадратора, вторые входы - с шиной напряжения смещения, а выходы -.с соответствующими входами суммирующего операционного усилителя, масштабирующий элемент, вход которого подключен к шине входного напряжения квадратора, а - к соответствующему входу суммирующего операционного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет увеличения числа участков кусочно-линейной аппроксимации до 2 , в нем выход каждого 4 -го диодного ограничителя ( 1, 2, .,.,П -1) соединен с дополнительным входом каждого последующего, диодного ограничителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент США № 37,37642, кл. 235-197, 1973. 2.оке, Ричман, -Быстродействующий измеритель эффективного напряжения , Электроника, 1969, N 20, с. 97.

..