Интегратор Советский патент 1981 года по МПК G06G7/18 

(54) ИНТЕГРАТОР .

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, в частности к интеграторам электрических сигналов. Известны решающие усилители, содержащие пластину из сегнетопьезоэлектрической керамики, на поверхности которой нанесена определенная система электродов Tl . Недостатком известных устройств является функциональная ограниченность в силу несове мйенства конструкций интеграторов. Наиболее близким к предлагааяому по технической суишости является интегратор, содержащий пластину из сегнетопьезоэлектрической керамики,, на одной стороне котс« ай нанесены входной металлический электрод и ВЫ1 ходные электроды, представляющие собой ряд параллельных входному электроду участков металлизации, электрически соединенных между собой и электрически связанных с выходным усилителем - фо{тирователем, в свою очередь входной электрод связан чере модулятор с генератором синусоидального Напряжения 12, Однако На противоположной стороне кер амической пластины ин1 егратора по всеми выходными электродами нанесен общий металлический контактный слой, . что исключает возможность локальной поляризации. Тем самым исключается возможность динамической перестройки интегратора в реальном масштабе времени . Цель изобретения - расширение класса решаемых задач, а именно осуществление анализа .спектра электрического сигнала по функциям Уолша. Пос гавленная цель достигается тем, что в интегратор, содержащий пластину из сегнетопьезоэлектрической керамики, на одной стороне которой нанесены параллельно входной электрод и выходные электрода, соединенные со входом усилителя-формирователя, и геиератор синусоидального напряжения, подключенный череэ модулятор к входному электроду, введены формирователь напряжении поляризации и регистр числа, а на другой стороне пластины из сегнетоэлектрической керамики нанесены управляющие электроды, располо- , женные под каждым из выходных электродов, причем каждый управляющий электрод подключен к соответствующему выходу формирователя напряжения поляризации, входы которого сс(Ьлинены с выходами регистра числа. На чертеже представлена схема ин тепратора. Интегратор содержит пластину 1 и сегнетопьезоэлектрической керамики, ,на которой расположены входной элек трод 2, к которому через модулятор 3 подключен генератор 4 синусоидйль ного напряжения; и параллельно ему выходные электроды 5, электрически связанные с усилителем - формироват лем 6. На противоположной стороне пластины 1 под каждым из выходных электродов нанесены управляющие эле троды 7, связанные с формирователем 8 напряжений поляризации, которые в свою очередь электрически соедине ны с выходом регистра 9 числа. Интегратор работает следующим об разом. Формирователи 8 напряжений в пре варительном такте работы, управляемые информацией содержащейся в регистре 9 числа, формируют локальны .зоны поляризации пластины 1, которы в общем поле пластины создают суммарную картину поляризации, задающую на выходных электродах 5 при прохождении бегущей волны в пластине 1функцию Уолша заданной частоты. На каждом такте работы устройст ва повторяется настройка и задается функция Уолша соответствующей частоты, путем изменения суммарной кар тины поляризации пластины 1. В такт анализа на модулятор 3 подается исследуемый входной электрический сиг нал, который модулирует синусоидаль ное напряжение, задаваемое генератором 4 синусоидального напряжения. Частота синусоидального напряжения ffCH где V, - скорость, звука в сегнетопьезоэлектрической керамике;Д- - длина волны собственных ко лебаний керамики. Сигнал с выхода модулятора 3 подается на входной электрод 2 и воз.буждает в пластине 1 механическую бегущую волну, которая распространяясь в пластине 1, возбуждает, в соответствии с поляризацией, электрические сигналы на выходных электродах 5, которые расположены с шагом . На выходных электродах осуществл ется интегрирование произведения дв функций, описывающих входной сигна и функцию поляризации подложки (Уол ша) т Ug (t)iJoO{t). h(t)dt, . где j,- коэффициент передачи; U(t)- входной сигнал; h(t) -г функция Уолша; 0,1} - интервал интегрирования. Интегрирование осуществляется еледущим образом. Бегущая волна, распространяясь в пластине, возбуждает последовательно во времени от О до Т, в ре ультате обратного пьезоэффекта, выходные электроды, сначала возбуждается пер- . вый электрод, в следующий момент времени - первый и второй, затем первый, второй и третий и т.д. Величина элек-трических сигналов, снимаемых с выходных электродов, зависит от размера зоны пластины с поляризацией одной полярности под всеми возбужденными электродами в данный момент времени и определяется суммой напряжений, снимаемых с каждого возбужденного электрода в упомянутый момент времени. И так как размер зон подложки с поляризацией одной полярности определяется функцией Уолша, задаваемой формирователями 8 напряжений поляризации, то в конечном итоге, когда механическая бегущая волна возбуждает все выходные электроды 5, на выходе появляется электрический сигнал Вых пропорциональный интегратору произведения двух функций - входной и функции Уолша заданной частоты. Выходной сигнал с выходных электродов 5 окончательно фо)мируется усилителем-формирователем 6. Эффективность предлагаемого интегратора проявляется при использовании его в анализаторах спектра электрического сигнала по функциям Уолша. Это позволяет значительно повысить их быстродействие, снизить габариты и вес устройства. Формула изобретения Интегратор, содержащий пластину из сегнетопьезоэлектрической керамики, на одной стороне которой нанесень1 параллельно входной электрод и выходные электроды, соединенные со входом усилителя - формирователя, и генератор синусоидального напряжения, подключенный через модулятор к входному электроду,отличающийс я тем, что, с целью расширения ; класса решаемых задач, в него введены формирователь напряжения поляризации и регистр числа, а на другой стороне пластийы из сегнетопьезоэлектрической керамики нанесены управляющие электроды, расположенные под каждым из выходных электродов, причем каждый управляющий электрод подключен к соответствующему выходу формирователя напряжения поляризации, входы которого соединены с выходами регистра числа. Источники информации, принятые во вниманиепри экспертиз,1.Авторское свидетельство СССР по заявке №2655119/18-24, кл. G 06 G 7/18, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2622637/18-24, кл. G 06 G 7/18, 1978 (прототип).