Делительное устройство Советский патент 1981 года по МПК G06G7/161 

(54) ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в устройствах, позволяющих осуществить операцию деления двух независимых напряжений, а также в любом электронном вычислительном устройстве. Известно делительное устройство, содержащее широтно-импульсный модулятор усилитель, ключи и фильтры Ш. Недостаток устройства - низкая точность выполнения операции деления. Наиболее близким по технической сущ ности к предлагаемому является делительное устройство, содержащее широтно импульсный модулятор, первый и второй ключи, управляющие входы которых подключены к выходу щиротно-импульсного модулятора, первый и второй фильтры, входы которых подключены, соответствен но, к Выходам первого и второго ключе источник опорного напряжения, выход которого подключен к информационному входу второго ключа f2J . Недостатком устройства является го, что реальные широтно-ш 1пульсные модуляторы (ШИМ) обладают значительной нелинейностью при изменении входного сигнала знаменателя . в широком диапазоне. Это приводит к ограничению точности деления или ограничению динамического диапазона изменения делителя. Цель изобретения - повышение точности метода деления и расширение динамического диапазона делителя, путем уменьшения диапазона изменения входного сигнала ШИМ при неизменном коэффициенте передачи всего делительного устройства. Поставленная цель достигается тем, что в делительное усгройство введеньь пороговый блок, два управляемых масштабных преобразователя, два сумматора и два усилителя, при этом вход первого управляемого масштабного преобразователя является первым входом устройства, второй вход первого управляемого масштабного преобразователя подключен к выходу порогового блока, а выход - к первому вхо ду первого сумматора, второй вход которого подключен к выходу первого фильтр выход первого сумматора подключен ко входу первого усилителя, выход которого подключен .к информационному входу первого ключа и является выходом устройства, вход пйроговогр блока и первый вход второго управляемого масштабного преобразователя объединены и явл$потся вторым входом устройства, второй вход масштабного преобразователя подключен к выходу порогового блока, а выход - к первому входу второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу второ го фильтра, выход второго сумматора под ключей ко входу второго усилителя, выход которого подключен к входу широтно11мпульсного модулятора. На чертеже приведена функциональная схема делительного устройства. Делительное устройство содержит широтно-импульсный модулятор (ШИМ) I, источник 2 опорного напряжения, ключи 3 и 4, фильтры 5 и 6, сумматоры 7 и 8, усилители 9 и Ю, пороговое устройство II, -правляемые масштабные преобразователи 12 и 13. Устройство работает следукхдим образом. На вход порогового устройства 11 подается напряжение делителя. Порогово устройство II срабатывает при достижении напряжения делителя у уровня, при котором делительное устройство переключается. Пороговое устройство II переключает масштабные преобразователи 12 и t3 в цепи делителя v и цепи делимого X, соответственно. Введение порогового устройства II, управляющего масштабными преобразователями 12 и 13, позволяет разбить напряжение делимого X и делителя у н поддиапазоны таким образом, чтобы коэффициент передачи делительного устройства, пропорционального отношению коэффициентов передачи масштабных преобразователей 12 и 13, оставался неизменным, а диапазон изменения входного сигнала ШИМ I уменьшился, что позво ляет снизить погрешность делительного устройства, вызванную нелинейностью ШИ Например, делитель у изменяется в диапазоне от О,1 до 10 В. Пороговое устройство II настраивается на срабатывание при у I В, а напряжение: знаменателя у делится на два поддиап зона 0,1 - I В и 2 - 10 В. В диапазоне изменения у от ОД- 1В масштабные преобразователи 12 и 13 имеют коэффициент передачи 1, а входное напряжение ШИМ I изменяется, соответственно изменению у от 01,1 до I В. ; При достижении у 1 В, пороговое устройство 11 переключает масштабные преобразователи 12 и 13 на коэффициент деления 0,1. В результате этого, при изменении 1 от I до 10 В входной сигнал ШИМ I изменяется, как и при изменении I от О,1 до I В, соответственно, а уменьшении х в 1О раз оставляет коэффициент передачи делительного устройства-неизменным, так как он пропорционален отношению коэффициента передачи масштабных преобразователей 12, 13.. Диапазонов может быть не дав, а несколько, тогда пороговое устройство 11 должно формировать соответствуюшее число сигналов, изменяющих коэффициенты передач масштабных преобразователей 12, 13. Введение порогового устройства и двухмасштабных преобразователей в делительное устройство, основанное на принципе широтно-импульсной модуляции позволяет повысить точность делительного устройства и расширить динамический диапазон знаменателя, что расширяет сферу применения такого делительного устройства. Формула изобретения Делительное устройство, содержащее широтно-импульсный модулятор, первый и второй ключи, управляющие входы которых подключены к выходу шнротноимпульсного модулятора, первый и второй фильтры, входы которых подключены, соответственно, к выходам первого и второго ключей, источник опорного напряжения. Выход которого подключен к информационному входу второго ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения динамического диапазона делителя, в устройство введены пороговый блок, два управляемых масштабных преобразователя, два сумматора и два усилителя, при этом вход первого управляемого масштабного преобразователя является первым входом устройства, второй вход первого управляемого масштабного Преобразователя подключён к выходу порогового блока, а выход - к входу первого сумматора, второй вход которого подключен