Функциональный частотныйпРЕОбРАзОВАТЕль Советский патент 1981 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано при построении аналоговых и аналого-цифровых вычислител ных устройств. Известен преобразователь, содержащий интегратор, устройство сравнения, измерительную цепь, источник опорного напряжения Til Однако известный преобразователь выполняет только линейную функцию преобразователя и имеет методическую погрешность преобразования,, связанную с конечным временем возврата интегратора в исходное состояние. Известен преобразователь, содержащий два интегратора, выходы которых подключены к одним входам сравнивающи устройств, вторые входы которых соединены с источником опорного напряжения, а выходы сравнивающих устройств через коммутатор подключены ко входам управления интеграторов, входы которых соединены с источником входного напряжения Г21 . В этом преобразователе также выполняется линейная функция преобразования, однако методическая погрешност преобразования устранена за счет увел чения оборудования. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является частотный преобразователь, который содержи два интегратора, выходы которых подключены к одним входам компараторов , а выходы компараторов через устройство управления подключены к разрядным ключам, соединяющим вход и вы,ход интеграторов Сз . Недостаток известного преобразователя состоит в том, что он выполняет только одну алгебраическую операцию умножение. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач. Поставленная цель достигается тем, что в функциональный частотный преобразователь, содержащий два интегратора, между входами и выходгили которых включен ключ, выход каждого интегратора подключен к первому входу соответствующего компаратора, выходы которых через блок управления подключены к управляющим входам ключей введены четыре ключевых элемента и четыре сумматора, входы которых череа соответствующие ключевые элементы соединены с источниками входного и опорного напряжений, выходы первого и второго сумматоров подк.лючены соответственно ко входам интеграторов, а вторые входы компараторов соединены соответственно с выходами третьего и четвертого сумматоров. На чертеже представлена структурная схема функционального частотного преобразователя. Предлагаемый преобразователь соде жит источники входного 1 и рпорного 2 напряжений/ четыре KJпoчeвыx 3-6 эл мента, первые входы которых подключен«1 к источнику 1 входного напряжения, вторые входы - к источнику 2 опорного напряжения. Выходы ключевых элементов 3-6 соединены со входанш сумматоров 7-10. Выходы суммато ров 8 и 10 подключены к интеграторам 11 и 12 соответственно. Вход и выход интегратора 11 соединен с ключом 13, а вход и выход интегратора 12 - с ключом 14. Выход интегратора 11 подключен к компаратору 15, а выход интегратора 12 - к компаратору 16. Выходы компараторов 15 и 16 подключены к блоку 17 управления, выход которог соединен с управляющими входгиш ключей 13 и 14. Выходы сумматоров 7 и 9 подключены ко вторым входам компараторов 15 и 16 соответственно. Предлагаемый преобразователь работает следующим образом. Если на входы сумматоров 8 и 10 подается только входное напряжение X, а на входы сумматоров 7 и 9 - опорное напряжение XQ, то входное напряжение X преобразуется поочередно работающими интеграторами 11 и 12 в линейно изменяющееся напряжение. В момент равенства выходного напряжения интеграторов 11 и 12 с опорным напряжением Хр компараторов 15 и 16 вырабатывается импульс, поступающий на блок 17 управления, который производит блокировку и сброс одного из интеграторов 11 или 12 при работе другого. Частота импульсов на выходе блока управления 17 определяется зависимостьюIXo-C где С - постоянная времени интегратора. Моделирование более сложных алгебраических операций получается пу,тем соответствующего подключения напряжений X и XQ через ключевые элементы 3-6 к сумматором 7-10. В таблице приведены выражения для выходной частоты схемы, представленной на чертеже, при различных сочетаниях напряжений, подключаемых ко входам сумматоров 7-10.

Продолжение таблицы

Предлагаемый преобразователь по сравнению с известным позволяет моделировать широкий класс сложных алгебраических операций при незначительных дополнительных аппаратурных затратах Формула изобретения Функциональный частотный преобразо ватель, содержащий два интегратора. между входами и выходами каждого из которых включен ключ, выходы интеграторов подключены к первым входам соответствующих компараторов, выходы компараторов через блок управления лодключены к управляющим входам ключей, отличающийся тем, что, с целью расширения, класса решае мых задач, в него введены четыре ключевых элемента и четыре сумматора, входы которых через соответствующие ключевые элементы соединены с источниками входного и опорного напряжений, выходы первого и второго сумматоров подключены соответственно ко входам интеграторов, а вторые входы компараторов соединены соответственно с выходами третьего и четвертого сумматоров. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 167368, кл.,С 06 G 7/26, 1964. 2.Де Са О Молинеукс. Транзисторный преобразователь напряжение-частота, Электроника, 1962, т. 34, с. 413. 3.Патент США 2894215, кл. 33214/ опублик 1960 (прототип).