Тригонометрический функциональный преобразователь Советский патент 1980 года по МПК G06G7/22 

Изобретение относится к аналогов вычислительной технике, может быть использовано при синусно-косинусном функциональном преобразовании электрических напряжений. Известен тригонометрический функ цйональный преобразователь l}, содержащий два преобразователя напряжение-фаза, первые ВХОДЫ которых соединены с выходом источника синусоидального напряжения, второй ВХОД первого преобразователя соединен с ВЫХОДОМ блока сравнения, выхо ды преобразователей через сумматор подключены к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом источника синусо идального напряжения, один из. входов сумматора соединен с выходом модулятора, один из входов которого соединен с выходом источника синусо идального напряжения, а другой - с источником ВХОДНОГО сигнала. Недостатком этого функциональног преобразователя является невозможность -синусно-косинусного функционального преобразования сигнала. Наиболее близким техническим решением является триногометрический функциональный преобразователь, содержащий генератор синусоидального напря}кёния, выход которого соединен с первыми входами преобразователя напряжение-Фаза,первого блока сравнения фаз и усилителя, второй ВХОД которого соединен с выходом второго блока сравнения фаз. Выход усилителя является первым выходом функционального преобразователя и соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен со вторым входом первого блока сравнения фаз и выходбм преобразователя напряжение-фаза,выход сумматора является вторым выходом функционального преобразователя и соединен с первым входом второго блока срав ения фаз,, выход первого блока сравнения-фаз соединен со вторым ВХОДОМ преобраз.ователя напряжение-фаза через блок сравнения модулей, второй вход которого является входом функционального преобразоват,еля. Недостатком такого преобразователя является ограниченный класс восйроизводимых функций. Цель изобретения - расширение класса воспроизводимых функций.

-t..-.- - 5:-: /Sv -l; :-aДля ДЬртижёния поставленной цели в тригонометрическом функциональном преобразователе, содержащем генератор синусоидального напряжения,выход которого соединен с первыми вхо дами преобразователя напряжениефаза , первого блока сравнения фаз : /усилителя f второй вход которого сое динен с выходомвторого блока сравнения фазf а выход усилителя является первым выходом функционального преобразователя и соединен с первым входом сумматора,второй вход которог соединен со вторым входом первого бл ка сравнения фаз и выходом преоЪразрвателя напряжение-файа, вьрсод сумматора является вторым выходом функционального преобразователя и соединен с пёрвым входом второго бло ка сравнения фаз, выход первого блока сравнения фаз соединен со вторым вхойом преобразователя напряже ние-фаза через блок сравнения моду лей, второй вход которого является входом функционального преобразователя, второй второго блока сравнения фаз соединен с выходом генератора синусоидального напряжения На фиг..1 представлена схема тригонометрйческого функционального пре образователя, на фиг.2 - векторная диагралвда напряжений, поясняющая его работу. Тригонометрический функциональный преобразб ва ёль сбдер йт r efiep&rb синусоидального напряжения 1, преобразователь напряжение-фаза 2,первый блок сравнения фаз 3,.блок сравнения модулей 4, сумматор 5, усйййтель б и второй блок сравнения фаз Работа тригонометрического функционального преобразователя основана на13ёоГлиз ацйи соотношений-, полу 4ejjHHx использованием геомётричес интерпретации функций синуса и косинуса, и применении векторно .электрйчёского метода. В соответствии с векторной диаграммой, прелс;та&ленной на фиг.2, напряжение (где 0,1,2...). равное радиусу единичной окружности и имеющее регулируемую фазу, при выполнении условия: (Jpi/JnV r

цДе Uy - напряжение, соответствующее радиусу единичной окружности и совпадающее по фазе с осью X, соответствует напряжению Up,; фаза которого а г g (Up) U и ПЕ оп6рциональна входному сигналу, которымЖв Я--ётся на1тря)йенйе постоянного тока UB, эквивалентное входному углу «. .Напряжение ( , регулируемое по „.,;.в;ёличйне и coвпa aющee с осью Х,при выполнении условия:

oirgj( u.( 11Г К /2

746579

и.

ц

31

Оно поступает на один из входов блока сравнения фаз 7, где сравнивается по фазе с напряжением Оц.При этом на выходе блока сравнения фаз 7 возникает сигнал, пропорциональный, например, косинусу

arg- (и /и) Ц-,

который воздействует на регулируемый параметр усилителя б, изменяя его коэффициент передачи и тем самым равно Напряжению и. , величина которого пропорциональна косинусу входного сигнала U « cos UBXПри этом напряжение ,равное УГ--Uj.; , сосэтветствует напряжению Ug, велйчинакоторого пропорциональна синусу входного сигнала Ug 5 -Sfn UB, Тригонометрический функциональнь1й преобразователь работает следующим образом. Напряжение и, с выхода генератора синусоидального напряжения 1 пос-тупйет на входы блока сравнения фаз 7, усилителя 6 с регу)1ируемой характеристикой, блока сравнения фаз 3, преобразователя напряжение-фаза 2. На выходе усилителя б получается напряжение в общей случае а на выходе преобразователя .напряжение-фаза 2 - напряжение , имеющее фазу arg (U, /Uu) «,i Напряжение Upj поступает на один цз входов блока сравнения фаз 3,где сопоставляется по фазе с напряжением Оц. В результате на выходе блока сравнения фаз 3 возникает сигнал, пропорциональный arg (Upi /Uy) cii Он поступает на один из входов . блока сравнения модулей 4, где сравнивается по величине с входным сигналом функционального преобразовате ля UB , пропорциональным углу (Л , подаваемым на другой его вход.При этом на выходе блока 4 появляется сигнал рассогласования, который воздействует на регулируемый параметр преобразователя напряжение-фаза 2, измейяя фазу О,-; . Когда напряжения, подаваемые на;; входы блока сравнения 4, оказываются равными, сигнал на выходе этого блока сравнения становится равным нулю, а напряжение Ор в этот момент соответствует 0, имекндему фазу . arg () Затем напряжение 6 подается на один из входов сумматора 5, на дру- . гой вход которого поступает напряжение Oti . В результате на выхода сумматора 5 .образуется в общем случае напряжение

величину выходного напряжения . Когда при этом

o.(Up- Oc-.VO rvl-argtUg. /u V-yjJi-.

и сигнал на выходе блока дравнения фаз 7 становится равньам нулю, напряжение Uci оказывается равным 0,, величина которого пропорциональ а косинусу входного сигнала

Uj. г COS .

а напряжение оказывается равным Og, которое пропорционально синусу входного сигнала

Ug S sin UB,

Диапазон работы предлагаемого функционального преобразователя определяется в основном проходной характеристикой блока сравнения фаз 3 и может быть равен 0-23t. Однако наиболее просто реализуется диапазон о,тс или |0,-31,

Векторная диаграмма напряжений, поясняющая работу преобразователя, приведенная на фиг.2, иллюстрирует его работу в первом квадранте.. В других квадрантах преобразование осуществляется аналогично, изменяется лишь на Tt фаза 0 при последовательном переходе из квадранта в квадрант и соответственноизменяетс знак условия (1).

Формула изобретения

Тригонометрический функциональны преобразователь, содержащий генератор синусоидального напряжения,выход которого соединен с первыми входами преобразователя напряжение-фаза, первого блока сравнения фаз и усилителя, второй вход которого соединен с выходом второгоблока сравнения фаз, усилителя является первым выходом функционального преобразователя и соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен со вторым входом первого блока сравнения фаз и выходом преобразователя напряжение-фаза, выход сумматора является вторым выходом функционального преобразователя и соединен с первым входом второго блока

5 сравнения фаз, выход перйого блока сравненияфаз соединен со вторым входом преобразователя напряжение-фаза через блок сравнения модулей,второй вход которого является входом функ0ционального преобразователя, отличающийся тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций, в не.м второй вход второго блока сравнения фаз соединен с внхо5дом генератора синусоидального напряжения.

ИсТ(Ьчники кгнформации, принйтые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 488224, кл. G Об G 7/24, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2579608/18-24,

кл. G 06 G-7/22, 10.02.78 (прототип) .