Устройство для моделирования гистерезисной характеристики Советский патент 1980 года по МПК G06G7/48 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГИСТЕРЕЗИСНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Изобретение относится к области электро-раяиоизмерительной техники и электронной автоматики. Для целей различного функционального преобразования электрических сигналов, например, в системах моделирования, измерительной аппаратуре и т.д., находят применение схег-ш фо мирования гистерезисных характеристик, выполненные на базе усилительны схем и компараторов Ш При этом реализуется двухконтуррая гистерезисная характеристика. Устройство, выполненное на компараторе с зоной нечувствительности и азоиняерсном усилителе, позволяет получить две петли гистерезиса, расположенные относительно друг друга на расстоянии, пропорциональном зоне нечувствительности компаратора. В зависимости от назначения схемы, можно менять взаимное расположение гистерезисных контуров путем изменения ширины зоны нечувствительности. Нетрудно проследить, что при ширине зоны нечувствительности, равной нулю, характеристика становится одноконтурной. Таким образом, взаимное расположение гистерезисных конту ров, перекрывающих друг друга по оси X, для данной схемы принципиально невозможно. Это ограничивает функциональные возможности устройства. В частности, предложенное устройство разрабатывалось для конкретного случая применения (измерительный преобразователь знакопеременного напряжения) , предусматривающего наличие блока (узла) с гистерезисной характеристикой из двух контуров, также расположенных по разные стороны ну левого потенциала, но не разнесенных, а перекрывающих друг друга в горизонтальном направлении. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является аналоговое устройство для моделирования гистерезисных характеристик, 2, содержащее усилитель и резисторы. Однако это устройство не позволяет получить двухконтурную гистерезисную характеристику, что ограничивает гЪункциональные возможности устройства. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет формирования двухконтурной гистерезисной характеристики. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый маештабирующий резистор, перрий которого соединен с входом усилителя с резистором в цепи положительной обратной сеяэи, в зодены второй усилитель с резистором h цепи положительной обратной свячи, двп суммирующих резистора и вюрой масштабирующий резистор, перпый вывод которого подключен к входу лторогс усилителя с резистором и цепи положительной обратной связи, ; второй вывод соединен со вторым |:и 1нодом первого масштабирующего резистора ,и является входом устройства. Рихолы усилителей с резисторами в цепи положительной обратной связи соединены с первыми выводами соответствующих суммирующих резисторов, вторые выводы которых объединены и являются выходом устройства.

Электрическая схема предложенного устройства показана на фиг.1 1 на фиг.2 приведены гистерезисные характеристики.

Устройство содержит усилители 1 2 с резисторами в цепи обратной положительной связи, первый и второй масштабирующие резисторы 3,4, суммирующие резисторы 5,6, образующие блок суммирования 7.

При достаточной глубине обратной связи усилители 1 и 2 работают в релейном режиме. В этом случае каждый из них является элементом, реализующим прямоугольную гистерезисную петлю.

Формирование двухконтурной гистерезисной характеристики основано на том, что-блок суммирования 7 выдает положительный, отрицательный или нулевой уровни напряжения в зависимости от того, верхнему, нижнему ил разным уровням гистерезисных характеристик соответствуют состояния усилителей 1 и 2. Если допустить, что в исходный момент времени оба усилителя находились в состоянии, соответствующем верхним линиям гистерезисных характеристик, а блок 7 выдавал положительное напряжение, то при изменении входного сигнала на достаточную величину в сторону минуса усилители 1 и 2 переключатся в противоположное состояние и устройство выдает отрицательное напряжение. При плавном измонени 1 сигнала на входе переключение усилителей из-за несовпадегшя порогов срабатывания происходит в разное время. 3 промежуток времени, когда усилители находятся в разных

состояниях, напряжение на выходе устройства равно нулю. Рассмотренный процесс формирования двухконтурной характеристики показан на графике фиг.2.

Устройство проверено экспериментально и включено в состав схемы измерительного преобразователя знакопеременного напряжения в цифровой .

Формула изобретения

Устройство для моделирования гис0 терезисной характеристики, содержащее первый масштабирующий резистор, первый вывод которого соединен с входом первого усилителя с резистором в цепи положительной обратной связи, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет формирования двухконтурной гистерезисной характеристики, оно содержит второй усилитель с резистором в цепи положительной обратной связи, два суммирующих резистора и второй масштабирующий резистор, первый вьшод которого подключен к входу второго усилителя с резистором в цепи лоло5 жительной обратной связи, а второй вывод соединен со вторым выводом первого масштабирующего резистора и является входом устройства, выходы усилителей с резисторами в цепи поQ ложительной обратной связи соединены с первыми выводами соответствующих суммирующих резисторов, вторые выводы которых объединены и являются выходом устройства.

Источники ин(1)Ормации,

принятые во внимание при экспертизе

1, Корн Г.,Корн Т. Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычислительные машины. М., Мир, 1968. 2. Авторское свидетельство СССР

0 № 302729, кл.С 06 G 7/48, 1969 (прототип) .

Вкод

ем

вшод -0

Характеристика уси/1ите/}Я /

%

Характеристика усилителя 2