RU2094847C1 - Степенной преобразователь - Google Patents
Степенной преобразователь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2094847C1 RU2094847C1 RU95116467A RU95116467A RU2094847C1 RU 2094847 C1 RU2094847 C1 RU 2094847C1 RU 95116467 A RU95116467 A RU 95116467A RU 95116467 A RU95116467 A RU 95116467A RU 2094847 C1 RU2094847 C1 RU 2094847C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- adder
- converter
- division unit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве функционального преобразователя для вычисления квадратного корня с малой погрешностью и высоким быстродействием. Цель изобретения - повышение инструментальной точности измерений. Преобразователь содержит сумматор, блок деления и источник опорного напряжения с соответствующими связями. 1 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве функционального преобразователя для вычисления квадратного корня с малой погрешностью и высоким быстродействием в большом динамическом диапазоне.
Известно устройство [1] для извлечения квадратного корня, содержащее последовательно генератор тактовых импульсов, интегратор, блок сравнения, ключ, сглаживающий фильтр, с выхода которого постоянная составляющая сигнала поступает в обратную связь интегратора.
Недостатком устройства являются дрейф интегратора, влияющего на погрешность преобразования, в режиме малого сигнала. Устройство не обладает высоким быстродействием.
Известно другое устройство [2] содержащее компаратор, усилитель, интегратор, сумматор, вход которого соединен с выходом устройства, а выход квадратора поступает на вход 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 при этом необходим прецизионный квадратор. Устройство не обладает высоким быстродействием.
Известно другое устройство [3,а] с использованием логарифмического и антилогарифмического усилителей.
Устройство весьма простое, однако обладает температурной погрешностью из-за использования нелинейных участков характеристик р-н переходов полупроводниковых приборов.
Известно другое устройство [3,б] 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 по техническим решениям и используемым общим блокам является степенной преобразователь [4] содержащий множительно-делительный блок и два сумматора, причем первый вход преобразователя подключен к первому и второму входам множительно-делительного блока, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, выход которого является выходом преобразователя, который соединен также с первым входом второго сумматора, выход которого подключен к третьему входу множительно-делительного блока, вторые входы сумматоров объединены и подключены к второму входу преобразователя.
Преобразователь обладает высоким быстродействием, методическая погрешность преобразования равна нулю, однако инструментальная погрешность преобразования входных сигналов малой величины будет значительно увеличиваться, так как к используемому множительно-делительному блоку предъявляются высокие требования во всем динамическом диапазоне.
Целью изобретения является повышение точности преобразования в большом динамическом диапазоне.
Цель в степенном преобразователе, содержащем блок деления и два сумматора, причем первые входы сумматоров объединеы, выход первого сумматора подключен к первому входу блока деления, достигается тем, что в него введен источник опорного напряжения, выход которого подключен к второму входу второго сумматора, выход которого подключен к второму входу блока деления, выход которого соединен с первыми входами сумматоров и является выходом преобразователя, вход которого подключен к второму входу первого сумматора.
Сущность изобретения заключается в том, что в преобразователе предлагается и реализуется математическое выражение, при котором к блоку деления существенно снижаются требования, так как в данном случае блок деления должен обеспечивать высокую точность не во всем динамическом диапазоне, а при входных сигналах в интервале (Xmax/2)≅X≅Xmax.
Схема степенного преобразователя представлена на чертеже.
Преобразователь содержит: первый сумматор 1, второй сумматор 2, блок 3 деления, источник 4 опорного напряжения.
Блоки в преобразователе соединены следующим образом. Первый вход первого сумматора 1 и первый вход второго сумматора 2 объединены и соединены с выходом блока 3 деления, а также с выходом преобразователя. Вход преобразователя соединен с вторым входом первого сумматора 1. Выход сумматора 1 соединен с первым входом блока 3 деления. Выход источника 4 опорного напряжения соединен с вторым входом второго сумматора 2. Выход второго сумматора 2 соединен с вторым входом блока 3 деления.
Предлагаемый степенной преобразователь работает следующим образом.
Входное напряжение, например Ux, численно равное входной величине X, поступает на второй вход первого сумматора 1, на первый вход которого поступает напряжения Uвых с выхода преобразователя. Таким образом на выходе первого сумматора 1 получают напряжение U1, равное U1=Ux + Uвых.
Напряжение Uвых с выхода преобразователя поступает на первый вход второго сумматора 2, на второй вход которого поступает напряжения Uоп постоянного тока с выхода источника 4 опорного напряжения. Таким образом на выходе второго сумматора 2 получают напряжение U2, равное U2=Uоп + Uвых.
На выходе блока 3 деления получают напряжение Uвых U1/U2, равное:
Uвых (Ux + Uвых)/(Uоп + Uвых) (1)
Напряжение Uоп выбирают такой величины, чтобы для блока 3 деления выполнялось следующее равенство:
U3=U1/Uоп=U1 (2)
Для этого выбирают масштабный коэффициент для блока 3 деления таким, чтобы выполнялось следующее равенство:
U3=Uоп/Uоп=Uоп (3)
Решаем уравнение выражения (1) относительно Uвых, тогда получим:
Uвых•Uоп+U = Uх+Uвых (4)
Из (2) следует, что Uвых•Uоп Uвых, поэтому после упрощения (4) получаем
U = Ux (5)
Из (5) получаем и после подстановки в (1) получаем математическое выражение, которое реализует предлагаемый преобразователь:
Выбираем Ux(max)=Uоп, тогда из (2) получаем
Следовательно, знаменатель в (6) изменяется не во всем динамическом диапазоне, а в ограниченном, что и позволяет повысить инструментальную точность преобразования.
Uвых (Ux + Uвых)/(Uоп + Uвых) (1)
Напряжение Uоп выбирают такой величины, чтобы для блока 3 деления выполнялось следующее равенство:
U3=U1/Uоп=U1 (2)
Для этого выбирают масштабный коэффициент для блока 3 деления таким, чтобы выполнялось следующее равенство:
U3=Uоп/Uоп=Uоп (3)
Решаем уравнение выражения (1) относительно Uвых, тогда получим:
Uвых•Uоп+U
Из (2) следует, что Uвых•Uоп Uвых, поэтому после упрощения (4) получаем
U
Из (5) получаем и после подстановки в (1) получаем математическое выражение, которое реализует предлагаемый преобразователь:
Выбираем Ux(max)=Uоп, тогда из (2) получаем
Следовательно, знаменатель в (6) изменяется не во всем динамическом диапазоне, а в ограниченном, что и позволяет повысить инструментальную точность преобразования.
D заявляемом преобразователе сумматоры выполнены на операционных усилителях, а блок деления на микросхеме типа 525 ПС2А.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 369579, кл. G 06 G 7/20, 1973.
1. Авторское свидетельство СССР N 369579, кл. G 06 G 7/20, 1973.
2. Авторское свидетельство N 648994, кл. G 06 G 7/20, 1979.
3. Алексеенко А.Г. Коломбет Е.А. Стародуб Г.И. Применение прецизионных аналоговых ИС, М. Сов. радио, 1980 а)с. 100 101; б) с. 90 91.
4. Авторское свидетельство СССР N 1166145, кл. G 06 G 7/20, 1985 (прототип).
Claims (1)
- Степенной преобразователь, содержащий блок деления и два сумматора, выход первого сумматора подключен к первому входу блока деления, первый вход второго сумматора является входом преобразователя, отличающийся тем, что в него введен источник опорного напряжения, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, выход второго сумматора подключен к второму входу блока деления, выход которого соединен с вторыми входами сумматоров и является выходом преобразователя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95116467A RU2094847C1 (ru) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | Степенной преобразователь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95116467A RU2094847C1 (ru) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | Степенной преобразователь |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2094847C1 true RU2094847C1 (ru) | 1997-10-27 |
RU95116467A RU95116467A (ru) | 1997-12-20 |
Family
ID=20172323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95116467A RU2094847C1 (ru) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | Степенной преобразователь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2094847C1 (ru) |
-
1995
- 1995-09-21 RU RU95116467A patent/RU2094847C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
SU, авторское свидетельство, 648994, кл.G 06G 7/20, 1979. SU, авторское свидетельство, 1166145, кл.G 06G 7/20, 1985. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1068409A (en) | Determination of parameters of an autocorrelation function | |
RU2094847C1 (ru) | Степенной преобразователь | |
RU2053552C1 (ru) | Степенной преобразователь | |
RU2058588C1 (ru) | Тригонометрический секансный преобразователь | |
RU2058044C1 (ru) | Степенной преобразователь | |
RU2061254C1 (ru) | Тригонометрический преобразователь | |
RU2060546C1 (ru) | Тригонометрический косекансный преобразователь | |
RU2060547C1 (ru) | Косинусный преобразователь | |
RU2057367C1 (ru) | Арктангенсный функциональный преобразователь | |
RU2072555C1 (ru) | Арккосинусный преобразователь | |
RU2058589C1 (ru) | Синусно-косинусный преобразователь | |
RU2065203C1 (ru) | Косинусный преобразователь | |
RU2060544C1 (ru) | Устройство для извлечения квадратного корня | |
SU888140A1 (ru) | Множительно-делительное устройство | |
SU879602A1 (ru) | Быстродействующий преобразователь отношени двух напр жений в код | |
RU2085995C1 (ru) | Устройство для преобразования прямоугольных координат в полярные | |
RU2099784C1 (ru) | Степенной преобразователь | |
RU2062508C1 (ru) | Устройство для извлечения корня квадратного из разности известной и квадрата неизвестной величин | |
RU2052846C1 (ru) | Степенной преобразователь | |
SU620987A1 (ru) | Устройство дл вычислени синусной и косинусной функций | |
RU2047218C1 (ru) | Устройство для извлечения квадратного корня из суммы известной и квадрата неизвестной величин | |
RU2025774C1 (ru) | Устройство для извлечения корня квадратного из произведения двух величин | |
RU2037879C1 (ru) | Устройство для определения коэффициента асимметрии случайного процесса | |
RU2175147C2 (ru) | Устройство для возведения в степень | |
RU2053553C1 (ru) | Устройство для извлечения корня квадратного из разности известной и неизвестной величин |