Время-импульсное делительное устройство Советский патент 1981 года по МПК G06G7/161 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в моделирующих устройствах и в составе информационно-измерительных преобразователей. Известно время-импульсное делительное устройство, построенное на . основе управляемого ждущего мультивибратора 1. Недостатком его является невысокая точность. С целью повышения точности время-импульсное делительное устройство выполняют по компенсационной схеме. Недостатком его является значительная инерционность, определяе-. мая наличием в его составе сглаживающих фильтров. Наиболее близким к предлагаемому является время-импульсное делительное устройство, содержащее последовательно соединенные импульсный делитель напряжения, усилитель рассогласования сумматор, управляемый генератор импульсов, масштабирующий резистор,соединенныи со входом усилителя рассогласования, выход управляемого генератора импульсов подключен к второму входу импульсного делителя напряжения. Точность этого быстродействующего делительного устройства определяется точностью формирования напряжения на выходе импульсного делителя напряжения .(ИДИ) Г2. Однако при малой величине отношения входных сигналов на величину выходного напряжения ИДН начинают оказать существенное влияние длительное-. ти фронтов импульсов и выбросы, образующиеся при коммутации его ключа, и погрешность устройства увеличивается. Для повышения точности устройства необходимо устранить режим работы при котором требуется осреднять импульсы малой длительности.. Цель изобретения - повышения точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в время импульсное делительное устройство, содержащее масштабный резистор, последовательно соединённые ключ, делительный резистор и делительный конденсатор, первый вывод масштабного резистора через делительный конденсатор подключен к.шине нулевого потенциала, а через делительный резистор - к подвижному контакту ключа, первый неподвижный контакт которого подключен к шине нулевого потенциала, последовательно соединенные усилитель рассогласования, сумматор и управляемый генератор импульсов, выход которого подключен к управляющему входу ключа, второй неподвижный контакт которого подключен ко второму входу управляемого генератора импульсов и является входом делителя устройства, второй вход сумматора и второй вывод масштабного резистора объединены и являются входом делимого устройства, вход усилителя рассогласования подключен к первому выводу масштабного резистора, введены блок деления, инвертор, резистор смещения и элемент И, первый вход которого подключен к выходу управляемого генератора импульсов, второй вход элемента И подключен к выходу блока деления, а выход элемента И является выходом устройства у один вывод резистора смещения подключен ко входу усилителя рассогласования, а другой - подключен к выходу инвертора, к третьему входу сумматора и к первому входу блока деления, второй вход которого подключен ко входу инвертора и ко второму вхоучу управляемого генератора импульсов.

На чертеже приведена функциональная схема время-импульсного делительного устройства.

Время-импульсное делительное устройство содержит инвертор 1, сумматор 2, усилитель р.ассогласования 3 управляемый генератор импульсов 4, масштабный резистор 5, делительный резистор 6, делительный конденсатор 7, ключ 8, резистор смещения 9,блок деления 10, элемент И 11.

Время-импульсное делительное устройство работает следующим образом.

Напряжение сигнала делимого подаеся на первый вход устройства, а напряжение сигнала делителя подается на второй вход. Инвертор 1 инвертирует напряжение. На выходе сумматора

2 формируется напряжение, равное сумме выходных напряжений инвертора, усилителя рассогласования и первого входного сигналов.

Напряжение сумматора подано на один вход управляемого генератора импульсов, а напряжение делителя подается на второй вход. На выходе управляемого генератора импульсов формируется импульс, длительность которого пропорциональна отношению выходного напряжения сумматора и сигнала делителя .

Можно показать, что импульс на выходе управляемого генератора импульсов будет иметь длительность

i -Г

1 И R Rn

.

Где tff О - импульс фиксированной

длительности; 5 (и величины резисторов

5, 6 и 9 соответственно; коэффициент передачи

инвертора.

На выходе делительного блока 10 формируется импульс t. На инверсном выходе управляемого генератора импульсов делительного блока 10 формируется импульс такой же длительности to , но полярность его противоположная. Этот импульс подается на один вход элемента И 11, а на второй вход которого подан импульс 1ц. По существу на выходе элемента И 11 будет осуществляться вычитание импульса длительности t(j из импульса длительности ty. В результате длительность выходного импульса устройства оказывается равной

V -T.i , .

Т.е. выходная характеристика устройства проходит через начало координат (длительность импульса может быть сколь угодно малой), но точность высокая.

«гЦ

iK,T

Погрешность предлагаемого устройства при малых величинах отношения входных сигналов значительно меньше, чем у известного. Это достигается исключением режима работы компенсационной части устройства с малыми длительностями импульсов. Формула изобретения Время-импульсное делительное устройство, содержащее масштабный резис тор, последовательно соединенные ключ, делительный резистор и дели-, тельный конденсатор, первый выход мас штабного резистора через делительный конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, а через делительный резистор - к подвижному контакту ключа, первый неподвижный контакт которого подключен к шине нулевого потенциала, последовательно соединен ные усилитель рассогласования,сумматор и управляемый генератор импульсов, выход которого подключен к управляющему входу ключа, второй непод вижный контакт ключа подключен ко второму входу управляемого генератора импульсов и является входом делителя устройства, второй вход суммато ра и, второй вывод масштабного резис1тора объединен и являются входом делимого устройства,, вход усилителя рассогласования подключен к первому выводу масштабного резистора, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены блок деления, инвертор, резистор смещения и элемент И, первый вход которого подключен к выходу управляемого генератора импульсов, второй вход злемента И подключен к выходу блока деления, а выход злемента И является выходом устройства, один вывод резистора смещения подключен ко входу усилителя рассогласования, а другой вывод подключен к выходу инвертора, к третьему входу сумматора и к первому входу блока деления, второй вход которого подключен ко входу инвертора и ко второму входу управляемого генератора импульсов. Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе 1.Смолов В.В. и Угрюмов Е.П. Время-импульсные вычислительные устройства. Л., Энергия, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР f , кл. G 06 G 7/161, 197 (прототип).