Pierwszenstwo: 17.07.1973 (P. 164154) Zgloszenie ogloszono: 01.08.1974 . Opis patentowy opublikowano: 31.12.1975 82461 KI. 42m4,7/20 MKP- G06g 7/20 6ZYFELNIA Pelsilw t Twórcywynalazku: Roman Nowicki, Boleslaw fowalczyk Uprawniony z patentu tymczasowego: „Mera-Zap" Zaklady Automatyki Przemyslowej im. Juliana Marchlewskiego, Ostrów Wielkopolski (Polska) Elektroniczny uklad pierwiastkujacy Przedmiotem wynalazku jest elektroniczny uklad pierwiastkujacy sygnaly analogowe stosowany szczegól¬ nie w automatyce przemyslowej.W znanych ukladach pierwiastkujacych opartych o zasade modulacji impulsów stosuje sie najczesciej dwa modulatory — modulator szerokosci impulsu i modulator wysokosci impulsu. Modulator szerokosci impulsu pracuje w oparciu o zasade porównywania sygnalu wejsciowego z przebiegiem trójkatnym wytworzonym w oddzielnym generatorze. Suma napiecia wejsciowego i napiecia trójkatnego jest doprowadzona do komparatora o charakterystyce przekaznikowej, który wytwarza na wyjscie impulsy o stalej amplitudzie oraz wypelnieniu proporcjonalnym do sygnalu wejsciowego. W celu uzyskania duzej dokladnosci przetwarzania sygnalu wejscio¬ wego, jako stopien wypelniajacy impulsy wyjsciowe z komparatora, stosuje sie uklad zamkniety, w którego petli sprzezenia zwrotnego znajduje sie wzmacniacz calkujacy. Na wejscie wzmacniacza calkujacego jest doprowadzo¬ ne, poprzez klucz sterowany z komparatora napiecie wejsciowe. Napiecie wyjsciowe ze wzmacniacza calkujacego jest sumowane z napieciem trójkatnym i doprowadzone do komparatora. Stan ustalony nastapi w ukladzie wówczas jesli srednia wartosc przebiegu impulsowego z wyjscia komparatora bedzie równa wartosci sygnalu wejsciowego. Sygnal impulsowy z wypelnieniem proporcjonalnym do sygnalu wejsciowego steruje nastepnym stopniem, który stanowi tor modulacji wysokosci impulsów. Modulator wysokosci impulsu pracuje w ukladzie klucza przenoszac na wyjscie modulatora sygnal wejsciowy zgodnie z przebiegiem impulsowym, dzieki temu srednia wartosc sygnalu wyjsciowego z modulatora jest proporcjonalna do sygnalu wejsciowego modulatora i do stopnia wypelnienia przebiegu impulsowego. W celu uzyskania sredniej wartosci sygnal wyjsciowy z modulatora jest podawany na filtr dolnoprzepustowy.Znane sa równiez bloki matematyczne spelniajace role czlonu pierwiastkujacego, w których modulator wypelnienia przebiegu impulsu zbudowano w oparciu o generator samobiezny. Drugi czlon wówczas takze musi byc zakonczony filtrem.Budowa ukladów pierwiastkujacych w oparciu o dotychczasowe rozwiazania dzielace z podwójna modula¬ cja napotyka na szereg trudnosci. Uklady dzielace z dodatkowym generatorem przebiegu trójkatnego cechuje gwaltowny spadek dokladnosci dla malych sygnalów wejsciowych. Przyczyna tego stanu tkwi w opóznionym2 ,j 82 461 dzialaniu kluczy tranzystorowych. Z uwagi na to, ze okres przebiegu impulsowego jest staly zatem dla malych wielkosci sygnalu wejsciowego czas wlaczenia klucza staje sie porównywalny z czasem opóznien wprowadzo¬ nych przez samtranzystor. I Blok matematyczny z generatorem samobieznym wedlug dotychczasowych rozwiazan jest obarczony dodatkowymi bledami wynikajacym z faktu, iz tor modulacji wysokosci impulsu pracuje w ukladzie otwartym i musi byc zakonczonyfiltrem. i Wynalazek ma na celu realizacje elektronicznego ukladu pierwiastkujacego umozliwiajacego uzyskani^ duzej dokladnosci pierwiastkowania przy uzyciu mniejszej ilosci elementów, prostszej budowie i pozbawionego wad dotychczasowych rozwiazan.Istota wynalazku polega na szeregowym polaczeniu pierwszego wzmacniacza calkujacego objetego kluczowanym ujemnym sprzezeniem zwrotnym i modulatora wypelnienia impulsów skladajacego sie z drugiego wzmacniacza calkujacego równiez ze sprzezeniem zwrotnym oraz komparatora, którego sygnal wyjsciowy steruje kluczem w obwodzie sprzezenia zwrotnego pierwszego wzmacniacza calkujacego oraz kluczem doprowa¬ dzajacym napiecie pomocnicze do wejscia drugiego wzmacniacza calkujacego o kilkakrotnie mniejszej stalej czasowej anizeli w wypadku pierwszym.Zaleta wynalazku jest uproszczenie ukladu zawierajacego dwa wzmacniacze oraz jeden komparator, przy czym unika sie bledów wprowadzanych przez otwarty tor modulacji wysokosci impulsu, dzieki rozwiazaniu ukladowemu w którym tor modulacji wysokosci impulsu pracuje w ukladzie sprzezenia zwrotnego. Uklad cechuje równiez mozliwosc korekcji od wplywu cisnienia i temperatury przy dokladnych pomiarach przeplywu.Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykladowym wykonaniu uwidocznionym w schemacie polaczen na zalaczonym rysunku. Wejsciowe napiecie Uwej jest doprowadzone poprzez opornik Ri do piewszego wzmacniacza calkujacego Wi objetego ujemnym sprzezeniem zwrotnym poprzez kondensator Ci. Opornik R2 sprzezenia zwrotnego jest zalaczony impulsowo poprzez klusz Kx zmieniajac podczas zwarcia klucza Ki charakterystyke wzmacniacza z calkujacej na inercyjna. Napiecie wyjsciowe Uwyj podawane jest poprzez opornik R3 na wejscie drugiego wzmacniacza calkujacego W2 objetego równiez ujemnym pojemnosciowym sprzezeniem zwrotnym za pomoca kondensatora C2. Sygnal wyjsciowy ze wzmacniacza W2 jest kierowany na element przekaznikowy z histereza jakim jest komparator W3. Przebieg impulsowy wyjscia'komparatora W3 steruje kluczem Kj oraz kluczem K2 zalaczajacym pomocnicze napiecie Up, poprzez opornik R4, na wejscie wzmacniacza W2. Wzmacniacz W2 i komparator W3 stanowia generator impulsów, których okres i stopien wypelnienia zaleza od napiecia Uwyj. Poniewaz stala czasowa R^j jest kilkakrotnie wieksza od stalych czasowych R3C2 i R4C2, oraz dzieki pracy klucza K1# który okresowo doprowadza na wejscie wzmacniacza W! poprzez opornik R2 napiecia Uwyj o przeciwnym znaku w stosunku do napiecia Uwej, dla danego napiecia Uwej ustali sie taka czestotliwosc i wypelnienie przebiegu impulsowego, ze calkujacy wzmacniacz Wx osiagnie stan równowagi. Wstanie równowagi istnieje zaleznosc: Uwyj D^Uwej * Up. Wstanie równowagi ukladu wzmacnia¬ cza Wx srednia wartosci napiec Uwyj i Uwej- w czasie okresu T musza byc równe. Podobna zaleznosc istnieje dla wzmacniacza W2. PL PL