Устройство для деления аналоговых сигналов Советский патент 1980 года по МПК G06G7/16 

Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам моделирующих операцию деления с помощью логарифмического преобразования и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Одно из известных устройств, предназначенных для деления напряжений содержит сумматор, логарифмические преобразователи, фильтр низких частот Это устройство характеризуется низкой точностью работы. Наиболее близким к предложенному является устройство для деления аналоговых сигналов, содержащее соединен ные последовательно балансный амплитудный модулятор, сумматор, логари ьмический преобразователь, первый полосовой усилитель, первый синхронный детектор, блок автоматической регулировки усиления, выход которого является в ходом устройства, соединенные послед вательно второй полосовой усилитель и второй синхронный детектор, генератор гармонических колебаний, выход которогоподключен к управляющему входу первого синхронного детектора 2j. Недостатком известног о устройства является сравнительно малая точность работы обусловленная зависимостью парш- метров логарифмического преобразователя от температуры. Цель изобретения - повышение точности работы. Цель достигается тем, что в него введен дополнительный балансный амплитудный мод лятор, второй выход генератора гармонических колебаний соединен с первым входом дополнительного балансного амплитудного модулятора и с /правляющнм входом второго синхронного детектора, первый вход балансного амплитудного модулятора подключен ко входу сипнала - делителя устройства и второму входу сумматора, третий вход которого присоединен к выходу дополнительного балансного амплитудного модулятора.

второй вход которого соединен со входом сигнала - делимого устройства, второй вход балансного амплитудного модуля тора подключен к управляющему входу первого синхронного детектора, выход логарифмического преобразователя присоединен ко входу второго полосового усилителя, выход второго синхронного детектора соединен со вторым входом блока автоматической регулировки усиления.

функциональная схема предложенного устройства для делейия аналоговых сигналов изображена, на чертеже, содержащем логарифмический преобразователь 1, первый и второй полосовые усилители 2 и 3, первый и второй синхронные детекторы 4 и 5, блок 6 автоматической регулировки усиления, сумматор 7, балансный амплитудный модулятор 8, дополнительный балансный амплитудный модулятор 9, генератор гармонических колебаний Ю, вход сигнала - делимого Hi вход сигнала - делителя 12, выход 13 устройства.

Устройство работает следующим образом. В предложенном устройстве деление .величины X на величину V осуществляетвляется в соответствии с приближенной формулой

en(y-fx)enVfen +x/y)eovvVy ()

где У. « V

При этом величина X. преобразуется в переменное напряжение, которое отфильтровывается от постоянного напряжения, пропорционального бг У

Сигналы делимого и делителя модулируются в балансном амплитудном модуляторе 8 и дополнительном балансном амплитуд- ном модуляторе 9 и поступают на сумматор 7. С выхода сумматора 7 на вход логарифмического преобразователя 1 поступает напряжение:

),,t -KjUoS na; t,(2)

где DO напряжение сигнала - делителя;Уд - напряжение сигнала - делимого;

К - коэффициент модуляции дополнительного балансного амплитудного модулятора 9; Кл - коэффициент модуляции балансного амплитудного модулятора

сид, частота генератора гармониче ких колебаний 10.

Амплитудная характеристика логарифмического преобразователя 1 аппроксимируется в пределах рабочего диапазона сигналов следующей зависимостью

вьЛ

(3)

где и„ ВЬ1х Соответственно входное и выходное напряжения логарифмического преобразователя; термический потенциал

и обратный ток логарифмирующего элемента (диода) логарифмического преобразователя 1 - нормирующее сопротивление логарифмирующей цепи логарифмического преобразователя 1.

Если 1 и , то на основании соотношения (1) переменное напряжение на выходе логарифмического преобразователя 1 состоит из суммы двух составляющих:

uW../-#;e,.,t; , u(i).)jt (5)

Амплитуда первой составляющей (4) выделяется на выходе второго синкрон- ного детектора 5, а амплитуда второй составляющей (5) выделяется на выходе первого синхронного детектора 4.

Из выражений (4) и (5) следует, что обе составляющие одинаковым образом зависят от термического потенциала. Изменения термического потенциала пропорциональны изменениям температуры окружающей среды.

Блок 6 автоматической регулировки усиления уменьшает температурные изменения. Коэффициент усиления блока 6 изменяется обратно пропорционально управляющему напряжению, поступающему с выхода первого синхронного детектора 4 и пропорционально произведению тер-. мического потенциала на коэффициент модуляции дополнительного балансного амплитудного модулятора 9. В результате выходное напряжение блока 6 автоматической регулировки усиления. может быть сделано не зависящим от величины термического потенциала и, следовательно, от температуры, т. е. пропорциональным часному от деления U/i/Uo

Таким образом в устройстве повышера точность преобразования двух сигналов, т. е, повышена точность работы.

Формула изобретения

Устройство для целения аналоговых сигналов, содержащее соединенные последовательно балансный амплитудный моду- лятор, сумматор, логарифмический преобразователь, первый полосовой усилитель, первый синхронный детектор, блок автоматической регулировки усиления, выход которого является выходом устройства, соединенные последовательно второй по лосовой усилитель и второй синхронный детектор, генератор гармонических колебаний, выход которого подключен к управляющему входу первого синхронного де- тектора, отличающееся тем; что, с целью повышения точности работы в него введен дополнительный балансный амплитудный модулятор, второй выход генератора гармонических колебаний сое- динен с первым входом дополнительного

балансного амплитудного модулятора и суправляющим входом второго синхронного детектора, первый вход балансного амплитудного модулятора подключен ко входу сигнала - делителя устройства, и второму входу сумматора, третий вход которого присоединен к выходу дополнительного балансного амплитудного моду-, лятора, второй вход которого соединен со входом сигнала - делимого устройства, второй вход балансного амплитудного модулятора подключен к управляющему входу первого синхронного детектора, выход логарифмического преобразователя присоединен ко входу второго полосового усилителя, выход второго синхронного детектора соединен со вторым входом блблока автоматической регулировки усиления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Франции М 21382О6, (Ш. G 06 Q 7/00, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР (10 заявке № 264465,

кл. Q Об G 7/16 13.07.78 (прототип).

to