RU2053552C1 - Степенной преобразователь - Google Patents

Степенной преобразователь Download PDF

Info

Publication number
RU2053552C1
RU2053552C1 RU92002680A RU92002680A RU2053552C1 RU 2053552 C1 RU2053552 C1 RU 2053552C1 RU 92002680 A RU92002680 A RU 92002680A RU 92002680 A RU92002680 A RU 92002680A RU 2053552 C1 RU2053552 C1 RU 2053552C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
square root
adder
error
Prior art date
Application number
RU92002680A
Other languages
English (en)
Other versions
RU92002680A (ru
Inventor
Борис Георгиевич Келехсаев
Original Assignee
Борис Георгиевич Келехсаев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Борис Георгиевич Келехсаев filed Critical Борис Георгиевич Келехсаев
Priority to RU92002680A priority Critical patent/RU2053552C1/ru
Publication of RU92002680A publication Critical patent/RU92002680A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2053552C1 publication Critical patent/RU2053552C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве функционального преобразователя для вычисления квадратного корня с высокой точностью в большом динамическом диапазоне. Цель изобретения - повышение точности измерений. Степенной преобразователь содержит блок извлечения квадратного корня, блок деления и сумматор. 1 ил.

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве функционального преобразователя для вычисления квадратного корня с высокой точностью в большом динамическом диапазоне.
Известно устройство [1] для извлечения квадратного корня, содержащее последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, интегратор, блок сравнения, ключ, сглаживающий фильтр, с выхода которого постоянная составляющая выходного сигнала поступает в обратную связь интегратора.
Недостатком устройства являются дрейф интегратора, влияющего на погрешность преобразования, особенно в режиме малого сигнала.
Известно другое устройство [2] содержащее компаратор, усилитель, интегратор, сумматор, квадратор, вход которого соединен с выходом устройства, а выход квадратора подключен к входу сумматора как обратная связь устройства. В установившемся режиме получают на выходе напряжение, пропорциональное корню квадратному из входного напряжения.
Устройство обладает в установившемся режиме погрешностью около 0,3% однако погрешность увеличивается для малых сигналов из-за дрейфа интегратора, при этом необходим квадратор с низкой погрешностью.
Известно устройство [3] содержащее логарифмический и антилогарифмический усилители.
Устройство весьма простое, однако обладает температурной погрешностью из-за использования нелинейных участков характеристик p-n-переходов полупроводниковых приборов.
Известно устройство [4] для извлечения квадратного корня, содержащее блок деления, на первый вход которого поступает входное напряжение, а выход устройства подключен к второму входу блока деления в качестве обратной связи.
Устройство простое, однако имеет погрешности преобразования для сигналов малой величины.
Наиболее близким техническим решением к предложенному является устройство [5] для извлечения квадратного корня из суммы квадратов двух величин, содержащее блок деления и два сумматора, выход одного из которого является выходом устройства.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.
Для этого в степенной преобразователь, содержащий блок деления и сумматор, выход которого является выходом преобразователя, введен блок извлечения квадратного корня, причем вход блока извлечения квадратного корня и первый вход блока деления объединены и являются входом преобразователя, выход блока извлечения квадратного корня подключен к второму входу блока деления и к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока деления.
Сущность изобретения заключается в том, что в преобразователе осуществляется коррекция погрешности блока извлечения квадратного корня, поэтому он может иметь значительную погрешность, при этом погрешность всего преобразователя (на его выходе) будет в десятки раз меньше и будет определяться в основном погрешностью используемого блока деления и сумматора.
Структурная схема степенного преобразователя представлена на фиг.1. Преобразователь содержит блок 1 извлечения квадратного корня, блок 2 деления, сумматор 3.
Вход блока 1 извлечения квадратного корня и первый вход блока 2 деления соединены между собой и подключены к входу преобразователя. Выход блока 1 извлечения квадратного корня подключен ко второму входу блока 2 деления и первому входу сумматора 3. Выход блока 2 деления соединен со вторым входом сумматора, выход которого подключен к выходу преобразователя.
Предлагаемый степенной преобразователь работает следующим образом. Входное напряжение, например Uвх, численно равное входной величине Х, поступает на вход блока 1 извлечения квадратного корня и на первый вход блока 2 деления, являющийся входом сигнала-делимого. На выходе блока 1 извлечения квадратного корня получают напряжение U1, которое можно записать так:
U1=UвхK1=
Figure 00000001
(1+σ) (1) где Uвх напряжение на входе;
К1 коэффициент передачи,
K1=
Figure 00000002
/Uвх
σ погрешность преобразования блока 1 извлечения квадратного корня.
Напряжение U1 поступает на второй вход блока 2 деления, являющийся входом сигнала-делителя. После деления входного напряжения Uвх на напряжение U1 получим на выходе блока 2 деления напряжение U2, равное:
U2=Uвх/U1=Uвх/[
Figure 00000003
(1+σ)]
Figure 00000004
/(1+σ) (2)
Напряжения U2 и U1, имеющие одинаковые знаки, поступают на первый и второй входы сумматора 3 соответственно. На выходе сумматора 3, имеющего коэффициент передачи 1/2, получают выходное напряжение Uвых U3, которое можно представить следующим образом:
Uвых=U3=(1/2)(U1+U2)=(1/2)[
Figure 00000005
(1+σ)+
Figure 00000006
/(1+σ)]
(3)
После преобразования (3) получим:
Uвых=(1/2)
Figure 00000007
[(1+σ)+(1/(1+σ)](1/2)
Figure 00000008
(2+2σ+σ2)/(1+σ)
(4)
Выражение (4) можно представить в следующем виде:
Uвых=
Figure 00000009
{1+[(σ2)/2(1+σ)] (5) где отношение (σ2)/2(1+σ) есть погрешность преобразования предлагаемого степенного преобразователя.
Так как в [5] погрешность преобразования блока 1 извлечения квадратного корня равна σ, то можно определить, во сколько раз уменьшается погрешность преобразования блока 1 извлечения квадратного корня, воспользовавшись формулой:
σ2(1+ σ)/ σ2 2(1+σ)/σ= (2/σ)+2. (6)
По формуле (6) определим, к примеру, во сколько раз уменьшается погрешность вспомогательного устройства 1 для извлечения квадратного корня, если σ 4% После несложных вычислений получим уменьшение погрешности 4% в 52 раза, т. е. получим для этого случая методическую погрешность 0,08% Следовательно, если использовать блок 2 деления и сумматор 3 с погрешностями около 0,08% то инструментальная погрешность будет близка по величине к методической и не превышает ее для рассмотренного примера.
Таким образом, преимущества предлагаемого степенного преобразователя для извлечения квадратного корня очевидны. Следует заметить, что блок 2 деления и сумматор 3 всегда будут работать при входных сигналах, близких друг к другу, поэтому их можно выполнить прецизионными, что обеспечит высокие показатели предлагаемого преобразователя.

Claims (1)

  1. СТЕПЕННОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий блок деления и сумматор, выход которого является выходом преобразователя, отличающийся тем, что в него введен блок извлечения квадратного корня, причем вход блока извлечения квадратного корня и первый вход блока деления объединены и являются входом преобразователя, выход блока извлечения квадратного корня подключен к второму входу блока деления и первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока деления.
RU92002680A 1992-10-28 1992-10-28 Степенной преобразователь RU2053552C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92002680A RU2053552C1 (ru) 1992-10-28 1992-10-28 Степенной преобразователь

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92002680A RU2053552C1 (ru) 1992-10-28 1992-10-28 Степенной преобразователь

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU92002680A RU92002680A (ru) 1995-10-20
RU2053552C1 true RU2053552C1 (ru) 1996-01-27

Family

ID=20131194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU92002680A RU2053552C1 (ru) 1992-10-28 1992-10-28 Степенной преобразователь

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2053552C1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 369579, кл. G 06G 7/20, опубл. 1973. 2. Авторское свидетельство СССР N 648994, кл. G 06G 7/20, опубл. 1979. 3. Алексеенко А.Г., Коломбет Е.А., Стародуб Г.И. Применение прецизионных аналоговых ИС. М.: Сов.радио, 1980, с.100-101. 4. Алексеенко А.Г., Колобмет Е.А., Стародуб Г.И. Применение прецизионных аналоговых ИС. М.: Сов.радио, 1980, с.90-91. 5. Авторское свидетельство СССР N 1166145, кл. G 06G 7/20, опубл.1985. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kuboki et al. Nonlinearity analysis of resistor string A/D converters
US3757261A (en) Integration and filtration circuit apparatus
RU2053552C1 (ru) Степенной преобразователь
RU2052846C1 (ru) Степенной преобразователь
RU2060544C1 (ru) Устройство для извлечения квадратного корня
RU2094847C1 (ru) Степенной преобразователь
RU2058044C1 (ru) Степенной преобразователь
RU2058589C1 (ru) Синусно-косинусный преобразователь
RU2057366C1 (ru) Устройство для извлечения квадратного корня
RU2053554C1 (ru) Многофункциональный тригонометрический преобразователь
RU2060546C1 (ru) Тригонометрический косекансный преобразователь
RU2060547C1 (ru) Косинусный преобразователь
RU2256928C2 (ru) Способ измерения нестабильности частоты и устройство для его осуществления
RU2065203C1 (ru) Косинусный преобразователь
RU2053555C1 (ru) Многофункциональный тригонометрический преобразователь
SU879602A1 (ru) Быстродействующий преобразователь отношени двух напр жений в код
RU2039377C1 (ru) Устройство для тригонометрического преобразования
RU2058588C1 (ru) Тригонометрический секансный преобразователь
SU888140A1 (ru) Множительно-делительное устройство
RU2061254C1 (ru) Тригонометрический преобразователь
Gilbert An analog array processor
RU1667504C (ru) Устройство для измерения отношения двух напряжений
SU862352A1 (ru) Цифровой синтезатор частот
RU2053551C1 (ru) Квадратор
SU800965A1 (ru) Анализатор частотных характеристик