SU1042039A1 - Устройство дл решени нелинейных задач теории пол - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ЗАДАЧ ТЕОРИИ ПОЛЯ, содержащее КС-сетку, if узлу которой подключен первый информационный вывод первого ключа, подсоединенного вторым информационным выводом через накопительный конденсатор к шине нулевого потенциала, и компаратор, первый вход которого подключен к генератору напр жени  специальной формы, а выход компаратора соединен с управл ющим входом первого ключа, отличающеес  тем, что, с .целью повышени  точности работы устройства, оно содержит дифференциальный операционный усилитель, второй,третий и четвертый ключи и инвертор, выход которого подключен к управл ющим входам второго и трегьего ключей, подсоединенных одними информационными выводами ,к второму информационному выводу первого ключа, а другими информационными выводами - соответственно к инвертирующему входу и выходу дифференционального операционного уси лител  и к информационным выводом четвертого ключа, управл ющий вход W которого подключен к входу инвертор ра и к выходу компаратора, неинвертирующий вход и выход.шфференцйального усилител  соединены соответственно с узлом RC-сетки и вторым входом компаратора. 4 ю о 00 со

Description

Изобретение относитс  к аналого вой вычислительной технике. Известны устройства дл  решени  нелинейных задач теории пол , содержащие КС-сетку, накопительный конденсатор, подключенный к узлу RC-сетки через ключ, управл емый широтно-модулированными импульсами fl.., Однако дл  указанных устройств характерна недостаточно высока  точность. Наиболее близким техническим I решением к изобретению  вл етс  устройртво дл  решени  нелинейных задач теории пол , содержащее, RC-се ку, накопительный конденсатор, ген ратор напр жени  специальной формы последовательно соединенные триггер Шмитта (компаратор) и ключ, первый и второй выводы которого непосредственно и через накопительнь конденсатор параллельно подключены к конденсатору RC-сетки, Диодный ключ выход KOTOijoro соединен со входом накоиительного конденсатора и рто рым выводом ключа, и змиттерный повторитель, подключенный входом к первому выводу ключа, а выходом - к первому входу триггера Шмитта и входу диоднбго ключа, причем второй вход триггера Шмитта подключен к выходу генератора напр жени  }. Недостатком данного устройства  вл етс  низка  точность работы I из-за нейдеальности диодного ключа подзар да. . Действительно, при отключенном от RC-сетки накопительном конденсаторе напр жени  на нём отслаживает узловой потенциал с ошибкой, вызван ной: погрешностью уровн  подзар да иэ-за нaлинk  порогового напр жени  отпирани  диодного ключа (Uj,) , а также инерционность цепи подзар да из-за наличи  конечного сопротивлени  открытого ключа ( , В результате в момент замыкани  , ключа напр жение в узловой точке RC-сетки измен етс  скачком из-за перераспределени  зар дов между обкладками конденсаторов, т.е. .по вл етс  ошибка. Кроме того, с течением времени ошибка накапливаетс  от периода к периоду, что снижает точность рабо ты устройства. Причем с повышением частоты (f) коммутации, что необходимо   уменьшени  методической погрешности импульсного управлени  емкостью, аппаратурна  погрешность ( сГед) растет, так как . -кдС., посто нна  времени цепи подзар да, обусловлени  конечным сопротивлением ключа подзар да. Цель изобретени  - повышение точности работы устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  решени  нелинейных задач теории пол , содержащее RC-сетку, к узлу которой подключен первый информационный вывод первого ключа, подсоединенного вторым информационным выводом через накопительный конденсатор к шине нулевого потенциала, и компаратор, первый вход которого подключен к генератору напр жени  специальной формы, а выход компаратора соединен с управл ющим входом первого ключа, дополнительно содержит дифференциальный операционный усилитель, второй , третий и четвертый ключи и инвертор, выход которого подключен к управл ющим входам второго и третьего ключей, подсоединенных одними информационными выводами к второму информационному выводу первого ключа, а другими информационными выводами - соответственно к инвертирующему входу и выходу дифференциального операционного усилител  и к информационным выводам четвер того ключа, управл ющий вход которого подключен ко входу инвертора и к выходу компаратора, неинвертирующий вход и выход дифференциально, го усилител  соответственно, соединены с узлом RC-сетки и вторым, входом компаратора. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит резисторы 1 и конденсатор 2 RC-сетки, накопительный конденсатор 3, первый 4, третий 5 г четвертый 6 и второй 7 аналоговые ключи, дифференциальной операционный усилитель 8, инвертор 9, компаратор 10 (например триггер Шмитта), генератор 11 напр жени  специальной формы 11. . Устройство работает следующим образом. При периодическом подключении накопительного конденсатора 3 параллельно конденсатору 2 RC-сетки через ключ 4 эквивалентна  емкость Cj узла RC-сетки определ етс  скважностью импульсов, вырабатываемых компаратором 10. На вход компаратора 10 поступает узловой потенциал V и периодическое напр жение с периодом , вырабатываемое генератором напр жени  .специальной формы 11. Поэтому скважность импульссов с выхода компаратора 10 зависит от V по закону, задаваемому формой вьаходного напр жени  генератора 11. Соответсвующим выбором формы: .этого напр жени  можно реализовать произвольную зависимость С (V), что

позвол ет решать с помощью устройсг ва нелинейные задачи теории пол .

При этом в отличие от прототипа при разомкнутых контактах ключа 4 поднар д нakoпитeльнoгo конденсатора 3 осуществл етс  через замкнутый ключ 7, включенный в цепь единичной отрицательной обратной св зи операционного усилител  8 через замкнутый ключ .5. Операционный усилитель 8 тока от RC-сетки не потребл ет , Tafc как все врем  рабо ,. тает в режиме повторител  напр жени . При замкнутои ключе 4 цепь единичной атрицательной обратной св зи замыкаетс  .через ключ б, а при разомкнутом ключе 4 - через ключи 5 и 7. Таким образом, ключ 7 находитс  в цепи единичной отрицательной обратной св зи и его. показатели «идеальности (остаточное сопротивление открытого ключа 7,и пороговое напр жение, приведенные ко входу накопительного конденсатора 3) уменьшаетс  в Ко раз. При этом по- сто нна  времени цепи подзар да, обусловленна  конечным сопротивЯе-; нием открытого ключа, равна

(2)

о

0 где Кр - коэффициент усилени  операционного усилител  8 без обратной св зи.

Так как у операционных усилителей , то по сравнению с прй5 тотипом вли ние неидеальности ключа 7 (наличие порогового напр жени  и конечного сопротивлени  открытого ключа) резко уменьшаетс , а точность работы устройства повышаетс .

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ НЕ- . ЛИНЕЙНЫХ. ЗАДАЧ ТЕОРИИ ПОЛЯ, содержащее RC-сетку, к узлу которой подключен первый информационный вывод первого ключа, подсоединенного вторым информационным выводом через накопительный конденсатор к шине нулевого потенциала, и компаратор, первый вход которого подключен к генератору напряжения специальной формы, а выход компаратора соединен с управляющим входом первого ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, оно содержит дифференциальный операционный усилитель, второй,третий и четвертый ключи и инвертор, выход которого подключен к управляющим входам второго и ' третьего ключей, подсоединенных одними информационными выводами ,к второму информационному выводу первого ключа, а другими информационными выводами - соответственно к инвертирующему входу и выходу дифференционального операционного уси* _β лителя и к информационным выводом $ четвертого ключа, управляющий вход которого подключен к входу инверто-; ра й к выходу компаратора, неинвертирующий вход и выход , .дифференциального усилителя соединены соответственно с узлом RC-сетки и вторым входом компаратора.

   SU „„1042039