Оптоэлектронное множительно-делительное устройство Советский патент 1979 года по МПК G06G9/00 

1

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может быть использовано в вычислительных устройствах, в которых информация представлена в оптической форме.

Известны аналоговые и оитоэлектронные множительно-делительные устройства.

Одно из известных устройств содержит три дифференциальных усилителя и фотоэлектрические делители напряжения, изменяющие коэффициенты усиления двух усилителей, образующих илечи мостовой схемы, а третий усилитель используется для неремены знака 1.

Другое оитоэлектронное устройство состоит из двух делителей напряжения на резисторе и фоторезисторе каждый. Средняя точка одного из делителей подключена к одному входу дифференциального усилителя, на другой вход которого поступает один из сигналов, другие перемножаемые сигналы поступают на делители напряжения. Выход дифференциального усилителя подается на источник света с линейной характеристикой. Этот источник света вместе с фоторезисторами делителей представляет собой оптически связанную систему 2.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является оптоэлектронное множительно-делительное устройство, содержащее электромагниты, дифференциальные усилители постоянного тока, источник света и фотомагиитоэлектрические преобразователи, первый и второй из которых расположены в зазоре магнитопровода первого электромагнита, а третий и четвертый фотомагнитоэлектрическис преобразователи - в зазоре магнитопровода второго электромагнита, первый и третий фотомагнитоэлектрическне преобразователи соединены встречно и подключены к соответствующим входам первого дифференциального усилителя постоянного тока, а второй и четвертый фотомагннтоэлектрические преобразователи соединены встречно и подключены к соответствующим входам второго дифференциального усилителя постоянного тока, выход первого дифференциального усилителя постоянного тока

подключен к обмотке первого электромагнита, а выход второго дифференциального усилителя постоянного тока подключен к источнику света, оптически связанному со входом четвертого фотомагнитоэлектрического преобразователя и выходом устройства, причем первый, второй и третий фотомагнитоэлектрические преобразователи связаны с соответствующими источниками оптических сигналов 3.

Недостатком этих устройств является

прежде всего то, что при конечном коэффициенте усиления усилителей статическая погрешность зависит от величины делителя и увеличивается ири его уменьшении, и кроме того, то, что они имеют ограшяченный динамический диапазон изменения делителя.

Целью изобретения является расширение динамического диапазона и повышение точности работы устройства.

Поставленная ие.ть доетигается тем, что онтоэлектронное м нож итсльно-делительное устройство доио.1Н1гге.П)Ио еодержит усилитель иостояииого тока и ностояииый магН1ГГ, в воздушном зазоре которого размещсн доиолиительно введенный иятый фото магнитоэлектрически и преобразователь, оптически связаппый входом с первым источником оптического сигнала, а выходом подключенный к входу усилителя ностояпного тока, выход которого еосдииен с обмоткой второго электромагнита.

На чертеже иредставлена нринциииальная схема уетройства, выполненная согласно данному изобретению.

Устройство содер кит фотомагнитоэлектрические иреобразователи 1, 2, 3, 4 и 5, первый 6 и второй 7 электромагниты, постоянный магннт 8, первый 9 и второй 10 дифференциальные усилители постоянного тока, усилитель иостояииого тока 11, источник света 12, первый 13, второй 14 и третий 15 источиики оптических сигналов и выход устройства 16.

Устройство работает следующим образом. Пусть магнитная индукция второго электромагнита 7 есть Ва, а световые потоки, ноетупающие на оптические входы фотомагнитоэлектрических иреобразователей излучения 1, 2, 3 и 5 - соответственно Ф,

Ф2,ФЗ и Фз. При этом Ф1 С1Фо и Фд

С2Ф2, (I) где Ci const и С2 const, в результате действия контура обратной связи, состоящего из фотомагнитоэлектрических преобразователей излучения 1, 3, первого усилителя 9 и первого электромагнита 6, установится такая магнитная индукция БЬ при которой будет выполняться условие

В, аД,(рД--р,В,Фз),(2)

где ai - коэффициент преобразоваиия

электромагнита 6; К - коэффициент усиления усилитетеля 9;

PI и РЗ - коэффициенты преобразования фотомагнитоэлектрических преобразователей 1 и 3. В результате действия контура обратной связи, образованного фотомагнитоэлектрнческнми преобразователями 2 и 4, усилителем 10 и источником света 12, на входе фотомагнитоэлектричеекого преобразователя 4 будет действовать ноток Ф4, равный

Ф,. )- ()

-коэ(Ь(|ип.1иеит преобразования источника света 12; коэффициент усиления усилитетеля 10;

коэффициенты преобразования фотомагнитоэлектрических преобразователей 2 и 4. 1)4 является частью выходного по(4)

Ф,. С.Ф

Цепь, состоящая из фотомагнитоэлектрического преобразователя 5, электромаг |ита 7, ностояиного магнита 8 и усилителя 11, описывается уравнением

В, -7,Э:,Ф.-Лз5о,(о)

а2- коэффициентпреобразования

электромагнита 7;

РЗ - коэффициент преобразования фотомагнитоэлектрического иреобразователя 5;

Кг, - коэффициеит усилення усилителя 11;

BO-магиитная индукция иостояниого

магнита 8.

(6) В„

const.

или

(8)

1

1-h

1 -i- «i -iPiQ У

45 где

ФзФг

Фб А Фо

которое требуется иолучить

значение, выходе.

Статическая погрешность устройства

Ф„

+

i TiCilo

1

(9)

.j

В формуле (9) не учтены малые второго и высших порядков. Из (9) следует, что ири конечном коэффициенте усиления /С статическая погрешность возрастает с уменьшением Фо, что ограничивает динамический диапазон изменения входного сигнала Фо.