Усилитель-преобразователь Советский патент 1980 года по МПК G06G7/12 

(54) УСИЛИТЕЛЬ-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области усилительной техники и может быть использовано в вьгчислительных машинах, Известно усилительное устройство, содержащее усилительные блоки, широтно-импульсный модулятор .и филь 1. Это устройство предназначено только для усиления электрических сигналов. Из известных устройств аналогичн го назначения наиболее близким к предложенному является усилит ель-пр образователь , содержащий первый и второй преобразователи ток-частота выходы которых подключены к входам первого и второго формирователей импульсов соответственно, первый вход первого преобразователя токчастота соединен с одним входом устройства, а второй вход присоединен к первому входу второго преобра зователя ток-частота, второй вход к торого подключен к другому входу устройства/ первый и второй основные широтно-импульсные модуляторы, входы которых соединены с выходами первого и второго формирователей импульсов соответстбенно, выходы первого и второго основных широтно.импульсных модуляторов подключены КО входам первого из п сумматоров, выход которого.соединён со входом первого из п выходных фильтров,п усилителей, источник калиброванного напряжения, выход которого подключен к опорным входам первого и второго основных |широтн6-импульсных модуляторов, а к дополнительным входам которых присоединены выход генератора опорной частоты, источник смещения, выход которого соединен со входами смещения первого и второго преобразователей ток-частота 2 ,. Это устройство характеризуется ограниченными функциональными возможностями. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей а именно получение выходных напряжений, пропорциональных п степени от Величины входного сигнала. Предложенный усилитель-преобразователь отличается тем, что в него введены m пар широтно-импульсных модуляторов, вход первого широтноимпульсного модулятора каждой пары, которых соединен с выходом первого |формирователя импульсов, вход второго йшротно-импульсного мблулятора к аждой пары широтно-импульсных мрдулffidpoB подключён к вккЬду второfo формирователя импульсов, выходы широтно-импульсных модуляторов каждой пары присоединены к входам соответствующих п сумматоров, кроме перВрго, выходы сумматоров соединены сО :6Ходами соответствующих п выходiriijx фильтров, кроме первого, выход йервого выходного фильтра через первый усилитель присоединен к опорным входам первой пары широтно-импуйьС;;н)ах йОдУЛяторов, выход каждого пос-.

лёдующего выходного фильтра через

соответствукйиий усилитель подключей к опорным входам соответствующей последующей пары йиротно-ймпульсШХ модуляторов, выход генератора ОгГорной частоты присоединен к дополнительным входам каждой пары широтно-симпульсногомодулятора. ; На чертеже изображена функ1з;йрнальная. схема предложенного усилитёлйпреобразователя. ;

На чертеже показаны входы 1 и 2 устройства, первый и второй преобразователи 3, 4 ток-частота, генератор 5 опорной частоты, источник б смещения, первый и второй формирователи 7, 8 ийпульсов, первый и вторрй Осиовный широтно-импульсные модуляторы 9, и 10, источник 11 калиброванрого напряжения, первая-т-ые ,. I2,l-l2,m широтно-импульсных моду- ляторов, первый и второй широтноймпульсные модуляторы 12,1.1 и 12,1.2J.2.ni.l и 12,т. 2 каждой из m пар, суммато жа 13.1 - 13.п, выходные фильтры 14.1 - 14.и, усилители 15.1 15.П,выходы 16.1 - 16.п., :

Устройство работает следующим образом.:.

Усилив.аемый сигнал через входы 1 и 2 устройства подается на после довательно соединенные входные цепи . первого и второго преобразователей

3, , 4 ток-частота, -, ,,™..; :. .

На выходе первого преобразователя 3 тсзк-частота форя ируется синусоидальный сигнал, частота которого прямо пропорциональна сумме величин токов входно ю сигнала и смещения, а на . выходе второго преобразователя 4 токчастота формируется синусоидальный . сигнал, частота .которого прямо про- пЬрцйональна разности величинуказанНЫХ ioKOB, ,. .......:,: ;.:ч-:;. ,t.: . ..

р . - ---.-. .

Сигналы с выходов первого и второго Преобразователей 3, 4 ток-частота поступают сОответетвённо на V ; . первый и второй ф9ЕМИрователи 7, 8 импульсов, ва выходе которых фдрмйруются прямоугольные импульсы, с частотс ми повторения, равными собтвётственн0. сумме и разности величййгтбков

ВХОДНОГО сигнала и смещения. ;

Эти пёриддйнёёкиё прямоуголь1ные импульсы.и сигнал Ц вйхода гёнёратора ,5 опорной частоты подаются на советствующие входы всех широтно-импУльсных модуляторов.

Относительная п.родогасит,ельность импульсов на выходе первого основного широтно-импульсного модулятора gi пропорциональная частоте, равной сумме входного сигнала и смещения. Относительная продолжитель;норть импульсов на.выходе второго основного широтно-импульсного модулятора 10 пропорциональна.частоте, равной разности токов входного сигнала и смещения.С выходов первого второго основных, юиротно-импульсных модуляторов 9 и 10 через первый из п сумматоров 13,1 эти широтно-модулирОвйнные импульсы поступают на первый из п.выходньк фильтров 14.1, .На выходе вьгходного фильтра 14.1 Фррмйруется напряжение постоянного тока, величина которого равна р азности ореДНйХ значений напряжений, поступающих на входы первого из п сумматоров 13.1.

Сигнал с первого выходного филь,тра 14.1 усиливается первым из п Усилителей 15.1 и подается на первую из Ш парширОтно-импульсных модул яторрв 12 .1в качестве напряжеййя пйта вня.

Первый и второй основные широтно-импуль сные модуляторы 9 и 10. Запи ть ваются от источника 11 калиброванного напряжения, поэтому амплитуда импулЁсов на их выходах постояна; а напряжение на выходе первого выходного фильтра 14.1 пропорционално величине вводного сигнала.

Этим напряжением запитывается певая из m пар Широтно-импульсных модуляторов 12.1. поэтому амплитуда 1шпульсов на их выходах пропорциональна произведению входного .сигнала На выходное напряжение первого выходного фильтра 14.1. Напряжение на выходе второго выходного фильтра 14,2 пропорционально квадрату от велйчины входного сигнала. ... Аналогично напряжение на выходе , п-гр выходного фильтра пропорционално п-рй сте.пени от величины входног сигнала, ;. : . -

; Таким образом, благрдаря указаннйн;кбнструктивным отличиям,предложенный усилитель-преобразователь облайаёт новым качеством, возможностью формирования на выходах напряжений, пропорциональных целым стпеням от величины входного сигнала.

Формула изобретения

Усилитель-преобразователь, содержащий первый я второй преобразователи ток.-ча стота, выходы которых подключены входам первого и второго формирователей импульсов соответственно,