Устройство для определения модуляВЕКТОРА Советский патент 1981 года по МПК G06G7/22 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике. Известно устройство, работа которого основана на воспроизведении аппроксимированной зависимости для модуля, вектора, содержащее сумматор,на который поступают сигналы ортогональ ;ных составлякяцих вектора, а также наибольший из них, прошедший через диодную сборку П. Недостатком этого устройства явля ется невысокая точность, особенно пр малых уровнях входных сигналов,когда начинают сказываться реальные характеристики диодов. Наиболее близким по технической сущности является устройство для определения модуля вектора, содержащее реализованные на операционных усилителях два выпрямителя и сумматора.На сумматор поступают сигналы ортогональных составлякадих вектора с весами, зависящими от того, какая из ортогональных составляющих больше t2j. Недостаток известного устройства невозможность вычисления модуля в случае знакопеременных входных сигна лрв. Цель изобретения - расширение диапазона входных сигналов за счет обеспечения работоспособности при знакопеременных входных сигналах. Цель достигается тем, что устрой-: ство для определения модуля вектора, содержащее первый и второй выпрямители, входы котоЕЯх соединены с соответствующими шинами задания ортогональных составляющих вектора, а первый выход первого и выход второго Bi прямителей подключены к первсяну я вт.орому входам первого суммирующего усилителя, дополнительно содержит третий выпрямитель и второй суммирующий усилитель входы которого соединены соответственно со вторым выходом первого выпрямителя, с шинами задания ортогональных составляющих вектора и с выходом второго выпрямителя, выход второго суммирующего усилителя подключен к входу третьего выпрямителя, третий и четвертый, пятый и шестой входда первого суммирующего усилителя соединены соответственно с шинами задания ортогонгшьных составляющих вектора, с выходом второго суммирующего усилителя не выходом третьего выпрямителя, а также тем, v что каждщй выпрямитель содержит операционный усилитель, к выходу которо го подключены два выпрямительных диода, первый - анодом, а второй катодом, вторые выводы выпрямительных диодов являются соответсхванно первым и вторым выходами выпрямителя и соединены через соответствувздие масштабирукщие резисторы с входом операционного усилителя и с. одним вы водом входного резистора, другой вывод которхзго является вхсщом выпрямителя . На чертеже представлена блок-схема устройства, содержащего вьтрямители 1-3 и суммирукяцие усилители 4 и 5, выход 6, входы 7 и 8, операцион ный усилитель 9, выпрямительные диоды 10 и 11, масштабируявдие резисторял 12 и 13 и входной резистор 14. Устройство работает следующим образом. Вычисление модуля векторной суммы двух сигналов в предлагаемс устройстве производится методом кусочно-ли нейной аппроксимации по зависимости 2 « VxVy S 0,679(IXUtV )t-0, IV), где Z - сигналы на выходе б устрой ства; X и У - сигналы на входах 7 и 8 устройства. Зависимость дает ошибку, не превышающую ±4%. Выходное напряжение на первом выходе каждого выпрямителя равно нулю при положительном напряжении на его входе и равно инвертированному входному при отрицательном входном напряжении. Выходное напряжение на вто ром выходе каждого выпрямителя равно инвертированному входному при положительном напряжении на его входе и равно нулю при отрицательном входном напряжении. Усилитель 5 производит суммирование четырех входных сигнешОв с соответствующими масштабными коэффициентами, равными 1 и 2. Входы с масянтабньо4и коэффициентами 1 соединены с входами 7 и 8 уст ройства, входы с масштабными коэффициентами 2 соединены с вторым выходом выпрямителя 1 и выходом вьтрямителй 2. Выходное напряжение на выходе усилителя 5 равно %«j W-vb Усилитель 4 производит суммирование шести входных сигналов с соответствующими масштабншш коэффициентами, равными 0,679; 1,358) 0,281; 0,562, .0,679 и 1,358. Входы с масштабными коэффициентами 0,679 соединены с входами 7 и 8 устройства, входы с масштабными коэф фициентами ,1,358 соединены с первыми выходами выпрямителей 1 и 2, вход с масштабным коэффициентом 0,281 соединен с выходом усилителя 5, вход с масштабным коэффициентом 0,562 соединен с выходом выпрямителя 3. Технико-экономический эффект от использования предлагаемого изобретения заключается в расширении функциональных возможностей при использовании унифицированной элементной базы. Формула изобретения Устройство для определения модуля вектора, содержащее первый и второй выпрямители, входы которых соединены с соответствующими шинами задания ортогональных составляющих вектора, а первый выход первого и выход второго выпрямителей подключены к первому и второму входам первого суммирующего усилителя, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона входных сигналов за счет обеспечения работоспособности при знакопеременных входных сигналах, устройство дополнительно содержит третий выпрямитель и вГорой суммирующий усилитель входы которого соединены соответственно со вторым выходом первого выпрямителя, с шинами задания ортого- . нальных составляющих вектора и с выходе второго выпрямителя, выход второго суммирукяцего усилителя подключен к входу третьего выпрямителя, третий и четвертый, пятый и шестой входы первого сугдадирующегЬ усилителя соединены соответственно с шинами задания ортогональных составляющих вектора, с выходом второго суммирукяцего усилителя и с выходом третьего выпрямителя. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что кгикдый выпрямитель содержит операционный усилитель, к выходу которого подключены два выпрямительных диода, первый анодом, а второй - катодом, вторые выводы выпрямительных диодов являются соответственно первым И вторвлм выхоцеими выпрямителя и соединены через соответствующие масштабирукадие резисторы с входом операционного усилителя и с одним выводом входного резистора, другой вывод которого является входом выпрямителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США 3710087, кл. G 06 G 7/22, опублик. 1973. 2.Авторское свидетельство СССР 622103, кл. G 06 G 7/22, 1977.