Синусный преобразователь Советский патент 1980 года по МПК G06G7/22 

(54) СИНУСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

.Изобретение относится к аналоговой вычи ::лительной технике.

Известен синусный преобразователь tl3/ содержащий полевой и биполярные транзисторы, диоды и резисторы, в ко-5 тором для функционального преобразования используется нелинейность вольтамперной характеристики полевого транзистора. Он имеет низкую точность ввиду большого разброса и температур-О ной нестабильности вольт-амперных характеристик полевых транзисторов.

Наиболее близким техническим решением является синусный преобразо- 15 ватель 2 содержащий два сумматора и два умножителя, первые входы сумматоров , являющиеся входом устройства соединены с входами первого умножителя, выход которого подключен 20 к первому входу второго умножителя, выход второго умножителя соединен со вторым входом первого сумматора, выход которого, являющийся выходом устройства, подключен ко второму входу 25 второго сумматора, выход второго сумматора соединен со вторым входом второго умножителя.

Этот преобразователь осуществляет воспроизведение синусной зависимости 30

в диапазоне изменения аргумента tTC с методической погрешностью, превышающей 1%. Низкая точность воспроизведения синусной зависимости, а также то, что преобразователь не является множительным, значительно сужает область возможных применений преобразователя.

Целью изобретения является повышение точности воспроизведения Функциональной зависимости.

Это достигается тем, что синусный преобразователь, содержащий два сумматора и два умножителя, первый вход первого умножителя является первым входом преобразователя, выход первого умножителя соединен с первым входом второго умножителя, выход первого сумматора является выходом преобразователя, дополнительно содержит два ключа и компаратор, выход которого подключен к управляющим входам ключей, выход первого сумматора соединен с входом первого ключа, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам второго сумматора соответственно, третий вход второго сумматора являетс-я вторым входом устройства, выход второго умножителя соединен с входом второго ключа, первый и второй выходы которого подключены .к первому и второму входам первого сумматора соответственно, третий вход первого сумматора соединен с первым входом второТо умножителя, второй вход которого подключен к первому входу компаратора и п- рвому входу первого умножителя, второй вход первого умножителя соединен с выходом второго сумматора, второй вход компаратора соединен с шиной нулевого потенцисша.

На чертеже изображена функциональная схема преобразователя.

Синусный преобразователь содержит первый и второй сумматоры 1 и 2, первый и второй умножители 3 и 4, компаратор 5, первый и второй ключи 6 и 7.

Синусный преобразователь работает, следующим образом.

Первое и второе входные напряжения поступают на соответствующие входы преобразователя. Компаратор 5 сравнивает первое входное напряжение преобразователя ( с нулевым напряжением и подключает входы ключей 6 И 7 к первым входам сумматоров 2 и 1 соответственно, если первое входное напряжение преобразователя положительно или равно нулю. Если же первое входное напряжение преобразователя отрицательно, то компаратор Б подключает входы ключей 6 и 7 к вторьлл входам сумматоров 2 и 1 соответственно. Второе входное напряжение ьИч суммируется с выходным напряжением преобра зователя сумматором 2 и дважды умножается на первое входное напряжение , умножителями 3 и 4. Выходные напряжения умножителей 3 и 4 суммируются сумматором 1, в результате чего на его выходе формируется выходное напряжение преобразователя, равное ,, , ,,) и ,Ji2ilW J V j U.,0, (2; ) где К, , K,j| - масштабные коэффициенты первого, второго и третьего входов сумматора 1 со. ответственно, i тл масштабные коэффициенты первого, второго и третьего входов сумматора 2 соответственно, (маештабные коэффициенты умножителей 3 и 4 для упрощения расчета приняты равными единице).

Известно, что с погрешностью не более 0,17% справедливы следующие соотношения

Ъ,) . . l-0.exCl-) (3)

SmfcX; ,

b.ZxCi+x)

,. (4) l:H-o,Bx(i+x)

Следовательно, при выборе масштабных коэффициентов входов сумматоров 1 и 2 условия равенства выражений (1) и (3), а также (2)и (4) преобразователь воспроизводит зависимость

(и)

и,„ Sin

bXiVnax

с методической погрешностью не более 0,17% при изменении первого входного напряжения устройства в диапазоне

Ы 1 тл шсх

где и. ,„,„ - максимальное значение

О А лТмЧлЛ

первого входного напряжения преобразователя. Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении точности преобразователя, так как благодаря введению новых узлов-компаратора и ключей, а также новых взаимосвязей более чем в пять раз. снижается методическая погрешность воспроизведения синусной завис.имости. Кроме того обеспечивается вычисление произведения функции первого входного напряжения на второе входное напряжение устройства, что значительно расширяет область применения функционального преобразователя. , Формула изобретения Синусный преобразователь, содержащий два сумматора и два умножителя первый вход первого умножителя является первым входом преобразователя, выход первого умножителя соединен с первым входсм второго умножителя, выход первого сумматора является выходом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит два ключа и компаратор, выход которого подключен к управляющим входам ключей, выход первого сумматора соединен с входом первого ключа, первый и второй выходы которого .подключены к первому и второму входам второго сумматора соответственно, третий вход второго сумматора является вторым входом устройства, выход второго умножителя соедкнен с входом второго ключа, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам первого сумматора соответственно, третий вход первого сумматора зоединен с первым входом второго умножителя, второй вход которого подключен к первому входу компаратора и первому входу первого умножителя второй вход первого умножителя соединен с выходом второго сумматора, второй вход компаратора соединен с шиной нулевого потенциала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Справочник по нелинейным схемам. Шод ред. Д. Шейнголда М., Мир, 1977, с. .69, фиг. 2.1.21 (прототип).