Устройство для извлечения квадратного корня из разности квадратов двух напряжений Советский патент 1982 года по МПК G06G7/20 

3 выход которого соединен с R-входом RS-триггера, 5-вход которого соеди нен с выходом компаратора, первый вход которого соединен с выходом интегратора, вход которого является первым входом устройства, вторым входом устройства является второй вход компаратора,а управляющий вход ключа сброса интегратора соединен с выходом RS-триггера, дополнительно введены последовательно соединен ные первый и второй дополнительные резисторы и RC-фильтр, причем вход iRC-фильтра соединен с выходбм интегратора,, а выход RC-фильтра - с выходом устройства и общим выводом первого и второго дополнительных . резисторов, свободные выводы которых соединены соответственно с выводами масштабного резистора интегратора. На фиг.1 приведена функциональна схема устройства; на фиг.2 - показана форма напряжений на выходах различных блоков устройства при его работе. Устройство для извлечения квадратного корня из разности квадрато двух напряжений содержит интегратор 1с входом 2, являющимся первым вхо дом устройства, общую шину 3 oneрационный усилитель 4, вход которог соединен . с масштабным резистором 5, в цепь обратной связи операционного усилителя включен интегрирующий конденсатор 6, к выходу интегра тора присоединен первь1Й вход компар тора 7, второй вход 8 которого является вторым входом устройства, а выход соединен с R-входом RS-триггера 9, S-вход которого соединен с выходом тактового генератора 10, на выходе интегратора включен RC-фильтр 11, состоящий из резистора 12 и конденсатора 13i вход которого соединен с выходом интегратора 1, в цепи обратной связи которого включен ключ сброса, параллельно масштабному резистору 5 интегратора 2включены последовательно соединен ные первый 15 и второй 16 масштабны резисторы, общий вывод которых соединен с выходом RC-фильтра и выходом устройства 17. Устройство работает следующим образом. Генератор 10 вырабатывает тактовые импульсы, ynpaвляющиe RS-тpигre ром, вырабатывает периодическое 7 4 напряжение, причем длительность его импульсов управляется выходным напряжением блока 7 сравнения. Когда на выходе RS-триггера 9 появляется импульс напряжения, ключ закрывается и конденсатор 6 интегратора 1 начинает заряжаться от первого входного напряжения постоянного тока U. При достаточно большом усилении операционного усилителя k напряжение на его входе остается близким к нулю, напряжение на выходе интегратора 1 возрастает линейно, причем это напряжение имеет по сравнению с напряжением Ugx.-i обратную полярность. Это. напряжение сглаживается фильтром 11 и с его выхода поступает на выход устройства. Первое входное напряжение Ugn.-t подается через резистор 15 на выходную клемму 17 устройства и из этого напряжения вычитается часть сглаженного напряжения интегратора 1. Напряжение с выходной клеммы 17 поступает через резистор 16 на вход операционного . усилителя , ускоряя заряд конденсатора 6. Когда напряжение на выходе интегратора 3 станет равным второму входному напряжению постоянного .TOKaUg n ,на выходе блока 7 сравнения появляется импульс, поступающий на S-вход RS-триггера 9, и выходное напряжение RS-триггера 9 становится равным нулю. При этом ключ 1U открывается и конденсатор 6 разряжается до нуля. При появлении новог о тактового импульса указанная последовательность работы устройства повторяется и на выходе интегратора 1 формируется пилообразное напряжение, которое сглаживается фильтром 1 и поступает на выход устройства. Форма указанных напряжений приведена на фиг.2. При таком режиме работы устройство реализует функцию Bb., (1) где - выходное напряжение постоянного тока устройства; exi первое входное напряжение постоянного тока устройства; второе. входное напряжение постоянного тока устройства;С1,)- постоянные коэффициенты, причем работоспособность устройства 5 обеспечивается при выполнении соотношенияJj. 15 ЛЬ где Ry-сопротивление параллельно включенных резисторов R, , и , Если выходное напряжение устройства должно иметь один знак, его выходное напряжение следует подать на блок, реализующий функцию вида (1). . В связи с тем, что данное устройство для извлечения квадратного корня значительно проще прототипа, его аппаратурные погрешности уменьшаются в 2-3 раза. Формула изобретения Устройство для извлечения квадрат ного корня из разности квадратов дву напряжений, содержащее интегратор, состоящий из операционного усилителя, вход которого соединен с масштаб ным резистором, интегрирующего конденсатора, включенного в цепь обратной связи операционного усилителя, и ключа сброса, включенного параллел но интегрирующему конденсатору, ком07 . пapaтop,RS-тpиггep и тактовый гене ратор, выход которого соединен с R-входом RS-триггера, S-вход которого соединен с выходом компаратора, первый вход которого соединен с выходом интегратора, вход которого является первым входом устройства, вторым входом устройства является второй вход компаратора,а управляющий вход ключа сброса интегратора соединен с выходом RS-триггера, отличающееся тем, что, с целью повыше-i ния точности, оно дополнительно содержит последовательно соединенные первый и второй дополнительные резисторы и RC-фильтр, причем вход RC-фильтра соединен с выходом интегратора, а выход RC-фильтра - с выходом устройства и с общим выводом первого и второго дополнительных резисторов, свободные выводы которых соединены соответственно с выводами масштабного резистора интегратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № , кл, G 06q 7/20, 197, 2.Куликов С,В, Импульсные измерительные преобразователи. М., Энергия 197,с,89, с.98-100 (прототип).