SU1032459A1 - Врем -импульсное множительно-делительное устройство - Google Patents

Abstract

ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНОЕ МНОЖИТЕНЬНО-ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее уравновешенный мост, в плечи которого между первого сомножител  устройства и шиной нулевого потенциала включены соответственно два масштабных резистора и два импульсноуправл емых резистора, а в измерительную диагональ включен дифференциальный операционный усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к общему выводу масштабных резистоiPOB , инвертирующий вход - к общему выводу импульсно-управл емых резисторов и через сглаживающий конденсатор к шине нулевого потенциала, и широтноимпульсный модул тор, вход которого соединен с выходом дифференциального операционного усилител , а выход  вл етс  выходом уст-ройства, и подключен к управл ющему входу первого импульсно-управл емого резистора, управл ющий сход второго импульсногуправл емого резистора соединен с входом второго сомнох ител  устройства, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  i за счет выполнени  операции умножени  отношени  двух напр жений .постоСЛ  нного тока на относительную длительность широтно-модулированного импульс ного сигнала, оно содержит дополнительный импульсно-управл емый резистор , который включен между входом делител  устройства и инвертирующим входом диференциального операционного усилител  и подсоединен управл с ющим входом к выходу 1широтно-импульо ГЧЭ ного модул тора. СП со

Description

Изобретение относитс  к вычислиФельной технике и может найти приме :нение в устройствах автоматического регулировани  и управлени , в информационно-измерительных системах и ycT ройствах, где распространено представление информации в -виде напр жени  посто нного тока и широтно-модулированных сигналов (ШИМ-сигналоз ), Известно врем -импульсное множительио-делительное устройство, содер :|ащее два импульсных делител  напр  жени  решающий усилитель и цепь под бора интервала, формирующа  выходной ЩИМ-сигнал. Работа устройства основа На на использовании замкнутого временного модул тора, опорное напр же кие импульсного делител  которого фо мируетс  с помощью второго импульсного делител  напр жени  и решающего усилител  Цепь подбора интервала под воздействием сигнала рассогласовани  вырабатывает вь ходной ШИМ-сигнал, относительна  длительность которого в установившемс  режи ме равна частному от делени  одного из входных напр жений посто нного тока на произведение второго входного напр жени  посто нного тока и входного ШИМ сигнала Г 1 1. Недостатками известного множитель но делительного устройства . вл ютс  конструктивна  сложность, а также низкие точность и помехоустойчивость вследствие недифференциального принц па построени  его схемы. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  врем  -импульсное множительно-делительное устройство, содержащее уравновешзнный мост, в плечи которого включены импульсно-управл емые резисторы-, состо щие из последовательно соединенных ключа и резистораS общий зажим перво го и второго импульсно-управл емых ре зисторов подключен черкез источник опорного напр жени  посто нного тока к общей точке схемы, а общий зажим третьего и четвертого плеч моста под ключен непосредственно к общей точке схемы, общие зажимы первого и четЕ.ер того, второго и третьего импульснсуправл емых резисторов подключены со ответственно к первому и второму вхо дам дифференциального операционного усилител  посто нного тока и через сглаживающие конденсаторы к шине нулаеого потенциала, выход дифференциального операционного усилител  посто нного тока через широтно-импульсный модул тор подключен к управл ющему входу второго импульсно-управл емого. резистора, управл ющие входы первого, четвертого и третьего импульсно-управл емых резисторов подключены к источникам входных ШИМ-сигналов, выход шмротно-импульсного модул тора подклюмен к Езыходной клемме устройства С2 3. Недостатком прототипа  вл етс  невозможность выполнени  множительноделительной операции над разнородными по форме представлени  сигналами, т.е. ограниченна  область примене-ни . Цель изобретени  - расширение области применени  устройства за счет выполнени  умножени  частного от делени  двух напр жений, посто нного то .ка на .относительную длительность ШИМсигнала Поставленна  цель достигаетс  тем, что врем -импульсное множительно-делительное устройство, содержащее уравновешенный мост, в плечи .которого входом первого сомножител  устройства и шиной нулевого потенциала включены соответственно два масштабных резистора и два импульсно-управл емых резистора, а в измерительную диагональ включен дифференциальный операционный усилитель, не;/1нвертирующий вход которого подключен к общему вы-воду масштабных резисторов, инвертирующий вход - к оби1ему выводу импульсно-упрапл емых резисторов и через сглаживающий конденсатор к шине нулевого потенциала, и широтно-импульсный модул тор, вход которого соединен с выходом дифференциального операционного усилител , а выход  вл етс  импульсным выходом устройства и подключен к управл ющему входу первого импульсно-управл емого резистора, управллщий ВХОД второго импульсно-управл емого резистора соединен с входом сомножител  дл  широтно-модулированного сигнала, содержит дополнительный импульсно-управл емый резистор , который включен Jмeждy входом делител  устройства иинзертирующим входом дифференциального операционного усилител  и подсоединен управл ющим входом к выходу широтно-импульсного модул тора. На чертеже приведена функциональна  схема врем -импульсного множительно-делительного устройства о Устройство содержит уравновешенны мост, в плечи которого включены масш табный резистор 1, импульсно-управл  емый резистор 2,импульсно-управл емы резистор 3 и масштабный резистор k. В измерительную диагональ моста вклю чен дифференциальный операционный усилитель 5f к инвертирующему входу которого подключены сглаживающий кон денсатор 6 и импульсно-управл емый резистор 7, выход дифференциального усилител  5 через широтно-импульсный модул тор 8 подключен к выходной кле ме устройства и к объединенным управ л ющим входам импульсно-управл емых резисторов 2 и 7i управл ющий вход импульсно-управл емого резистора 3 подключен к третьей входной клемме устройства. Позици ми 9-11 обозначены входы устройства, Ik - вы ход устройства. Кавдый импульсно-управл емый резистор образован резисторов 12 и ключом 13. Устройство работает следующим образом . На входы 9 и 11 устройства поступают входные сигналы в виде напр жений посто нного тока одинаковой пол рности , на вход 10 - ШИМ-сигнал с относительной длительностью QQ периодически повтор ющихс  пр моугольных импульсов, в каждом из периодов Т работы ключ импульсио-управл емого резистора замкнут в течение времени ии разомкнут в течение времени T-V (0 Т/Т). Поэтому проводимость ИМ пульсно-управл емого резистора в среднем пропорциональна относительной длительности управл ющего ШИМ-си нала. Разв зка по переменному току импульсно-управл емых резисторов 2, 3 и 7 обуславливающа  возможность и взаимодействи  только по посто нным (средним значени м токов и напр жений , обеспечив.аетс  сглаживающим кон денсатором 6. Благодар  этому на вхо ды дифференциального усилител  5 поступают только посто нные составл ющие напр жений в точках а и б, а высшие гармоники напр жени  в точке .6 подавл ютс . Разность напр жений Ug, выделенна  и усиленна  усилителем 5 воздействует на широтно-импульсный модул тор 8. Последний вырабатывает ШИМ-сигнал с относительной длительностью в , который благодар  отрицательной обратной св зи, воздейст у  на импульсно-управл емые резисторы 2 и 7,обеспечивает баланс моста . Условием баланса  вл етс  и и , Ei , и . C,,, где Q, G,проводимости резисторов 1 и 4; проводимости резисторов , вход щ1 х соответственно в состав импульсно-управл емых резисторов 2, 3 и 7. ( 1) непосредственно елеИз уравнени  дует O.E.KV%|0 4®o 4EiS %% ( если выполн етс  условие G Реша  уравнение (2) относительно переменной б , получим .0 0,5E G-f-0,. G ЕО условие Q2 5 если выполн етс  Полага  О 2G, из выражени  ( 3 )i получаем требуемую функциональную характеристику устройства . (J Предлагаемое устройство в сравнении с прототипом имеет более широкие ункциональные возможности за счет обеспечени  преобразовани  в ШИМ-сигнал произведени  отношени  двух напр -; посто нного тока и ШИМ-сигнала, что позвол ет использовать его как вычислительно-преобразовательное устройство . Существенным достоинством устройства  вл етс  возможность обработки разнородных по форме представлени  сигналов , .обеспечивающих выполнение как вычислительных, так и преобразовательных операций.

S10324596

Достоинствами предлагаемого уст-дифференциального принципа построени 

ройства  вл ютс  также высока  надеж-мостовой схемы и принципа усреднени 

ность, обусловленна  простотой схемы,широтно-модулированных параметров и

помехоустойчивость, вытекаща  изсигналов.

Claims (1)

1. ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНОЕ МНОЖИТЕЛЬНО-ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее уравновешенный мост, в плечи которого между входом первого сомножителя устройства и шиной нулевого потенциала включены соответственно два масштабных резистора и два импульсноуправляемых резистора, а в измерительную диагональ включен дифференциальный операционный усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к общему выводу масштабных резисто ров, инвертирующий вход - к общему 'выводу импульсно-управляемых резисторов и через сглаживающий конденсатор к шине нулевого потенциала, и широтноимпульсный модулятор, вход которого соединен с выходом дифференциального операционного усилителя, а выход является , выходом устройства, и подключен к управляющему входу первого импульсно-управляемого резистора, управляющий вход второго импульсногуправляемого резистора соединен с входом второго сомнох<ителя устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет выполнения операции умноже- § ния отношения двух напряжений постоянного тока на относительную длитель ность широтно-модулированного импуль ного сигнала, оно содержит дополнительный импульсно-управляемый резистор, который включен между входом делителя устройства и инвертирующим входом диференциального операционного усилителя и подсоединен управляющим входом к выходу ного модулятора.

   SU п„ 1032459 ¹ I ύ О (Широтноί