Логическое устройство равнозначности Советский патент 1981 года по МПК H03K19/21 

(54) ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО РАВНОЗНАЧНОСТИ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автомати ческого управления с переменной струк турой, например, в летателын 1х аппаратах. Известно логическое устройство равнозначности СПУР) на основе язычк вого переключателя, используемое в системах с переменной структурой для реализаздии изменения передаточной функции контура управления в соответствии с законом, который имеет вид: fiju при X при где У - передаточн функция ЛУР, ХЬ, А- два различных значения Ц, X сигнал сшибки, поступающий на основиой вход ЛУР, g - сигнал функции переклк чения, поступающий на управляй щий вход ЛУР til. Однако это ycTpcrficTBO не обладает высоким быстродействием из-за наличи язычкового переключателя. Наиболее близким по техническому решению к данному изобретению является устройство, содержащее соединеншлй по схеме 2-х полупериодного выпрямителя диодный мост, в токопроводящую диагональ которого включены два последовательно соединенных резистора, общая точка соединения которых образует основной вход устройства, а две общие точки соединения диодов другой диагонали моста - соответственно его управляющий вход и выход L2J . Недостаток устройства - наличие нестабильной зоны нечувствительности. Целью настоящего изобретения является повьшение чувствительности логического устройства по его основному входу. Поставленная цель достигается тем, что в логическом устройстве равнозначности, содержащем соединенный по схеме 2-х полупериодного выпряьадтеля ддиодный мост, в токопроводящую диаго наль которого включены два последовательно соединенных резистора, точка соединения резисторов соединена с основным входом устройства через дополнительно введенный усилитель, цепь от рицательной обратной связи которого состоит из двух параллельно соединенных диодов со встречным включением и последовательно соединенного с ними резистора, На чертеже приведена принципиальна схема устройства. Логическое устройство равнозначнос ти содержит соединенный по схеме 2-х полупроводникового выпря1 в1теля диодный мост 1, в токопроводящую диагональ которого включены два последовательно соединенных резистора 2 и 3 к общей точке соединения которых подключен выход усилителя 4, цепь отрицательной обратной .связи которого состоит из двух параллельно соединенных диодов 5 и 6 со встречным включением и последоватрльно соедине ного с ними резистора 7, Вход усилителя 4 является основным входом устройства, а две общие точки соединения диодов другой диагонали моста 1 являются соответственно управляющим входом и выходом устройства. При любом входном сигнале, отличн от О, поступающем на основной вход устройства, наличие диодов 5 и 6 в цепи обратной связи усилителя 4 (обладающего большим разомкнутым коэффициентом усиления) вызывает увеличение его выходного сигнала на величину зоны нечувствительности этих диодов. Таким образом, в общую точку соединения резисторов 2 и 3 входной сигнал устройства всегда приходит . увеличенным на постоянную величину. Соответствующим подбором диодов 5, 6 обратной связи и диодов моста I достигается взаимная компенсация их зон нечувствительности, а значит, и устранение зоны нечувствительности всего устройства. Однако вольт-амперная 1в/а) харак теристика диодов имеет не строго вы раженную зону нечувсвительности, так как падение напряжения на диодах не постоянно, а несколько зависит от протекающего по ним тока. Причем эта зависимость носит хотя и нелинейный, но закономерный характер; чем больше протекающий ток, тем больше падение напряжения. Поэтому для более полной взаимной компенсации в/а характерист диодов 5, 6 и диодов моста 1 в широКОМ диапазоне входного сигнала резисторы 2, 3 и 7 следует выбирать равными по величине, что обеспечивает равенство протекаю Щ1х по этим диодам токов. Так как в/а характеристика диодов в зависимости от температуры носит также закономерный характер, то отмеченнаця взаимная компенсация в/а характеристик диодов практически не нарушается в широком диапазоне температур от -60 С до +85с. Следует отметить, что так как зона нечувствительности устройства, приведенная к входному сигналу, при прочих равных условиях обратно пропорциональна коэффициенту усиления усилителя 4 по этому сигналу, то выбором максимально возможного значения коэффициента (исходя из зоны линейности выходной характеристики усилителя 4} достигается соответствующее выбранному значению коэффициента уменьшение зоны нечувствительности устройства ( практически такая возможность снимает требование к отбору диодов устройства по их в/а характеристикам). Кроме того, наличие активного элемента-усилителя 4 позволяет производить на его входе необходимые операции (например, сложение и вычитаьше нескольких сигналов) , Введение нового элемента-усилителя, охваченного цепью отрицательной обратной связи, состоящей из резистора и диодов, позволяет устранить зону нечувствительности известного логического устройства равнозначности, что содействует улучшению качества переходнь1х процессов систем авто матического управления с переменной структурой - одного из важнейших параметров летательных аппаратов. При этом сведение к нулю зоны нечувствительности стало особенно актуальной задачей в настоящее время в связи с тенденцией построения систем регулирования на базе интегральной микроэлектроники, имеющей машые уровни рабочих сигналов, I Кроме того, поскольку в системах переменной структуры на основной вход логического устройства равнозначности поступает сигнал ошибки, представляюпщй собой алгебраическую разность управляющего сигнала и сиГ нала регулируемой координаты, то наличие в данном устройстве усилителя, позволяющего выполнять необходимые операции на его входе, позволяет высвободить из системы регулирования усилитель, предназначенный для формирования сигнала ошибки.

Формула изобретения

Логическое устройство равнозначности, содержащее соединенный по схме 2-х полупериодного выпрямителя диодный мост, в токопроводящую диагональ которого включены два последо-вательно соединенш х резистора, ,отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности по основному входу устройства,точка соединения резисторов соединена с,основным входом устройства через допол1штельно введен ый усилитель, цепь отрицательной обратной связи которого состоит из двух параллельно соединенных диодов со встречным включением и последовательно соединенного с ними резистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Емельянов С.В. Системы автомати.ческого управления с переменной структурой, Наука, 1967, с. 314.