SU1133599A1

SU1133599A1 - Врем импульсное вычислительное устройство

Info

Publication number: SU1133599A1
Application number: SU833651034A
Authority: SU
Inventors: Игорь Владимирович Герасимов; Олег Вячеславович Гришков; Сергей Валентинович Костичев; Юрий Федорович Некрасов; Юрий Игоревич Ро; Евгений Павлович Угрюмов
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им.В.И.Ульянова (Ленина); Всесоюзный научно-исследовательский институт электроизмерительных приборов
Priority date: 1983-10-06
Filing date: 1983-10-06
Publication date: 1985-01-07

Abstract

ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее преобразователь напр жени в длительность импульса, вход которого вл етс входом устройства, сглаживающий фильтр, выход которого вл етс .выходом устройства , первый импульсно-управл емый делитель напр жени , содержащий первый ключ, вькод которого соединен с первым выходом первого масштабного резистора, второй выход которого соединен с первыми выходами второго масштабного резистора и первого сгла-; живающего конденсатора, второй выход которого соединен с шиной нулевого потенциала, и второй импульсно-управл емый делитель напр жени , содержащий второй ключ, выход которого соединен с первым выходом третьего масштабного резистора, второй выход которого соединен с первыми выходами четвертого масштабного резистора и второго сглаживающего конденсатора, . второй выход которого соединен с шиной нулевого потенциала, при этом выход источника опорного напр жени соединен с информационным входом второго ключа, управл ющий вход которого соединен с пр мым выходом преобразовател напр жени в длительность импульса, отличающеес тем, что, с целью повышени точности формировани синусной зависимости , устройство содержит п тый и (О шестой масштабные резисторы, третий и четвертый ключи вход устройства соединен с информационным входом первого ключа, вход сглаживающего фильтра через п тьм масштабный резистор соединен с информационнымвходом первого ключа, через третий ключ с вторым выходом второго масштабного со резистора, через шестой масштабный 00 резистор - с информационным входом ел второго ключа и через четвертый ключ ;о со с вторым выходом четвертого масштабного резистора, пр мой выход преобразовател напр жени в длительность импульса соединен с управл ющим входом первого ключа, инверсный выход с управл ющими входами третьего и четвертого ключей.

Description

Изобретение относитс к аналоговой вычислительной технике и может найти также применение в информахщонно-измерительной технике.

Устройство воспроизводит зависи- j мость

Ug K°sin(||),

где К - коэффициент пропорциональ- ю ности; :

Up - опорное напр жение посто нного тока, причем ,fUg;

U). - входное напр жение.

Известны аналогичные устройства, 15 основанные на приближенном воспроизведении синусной зависимости средствами врем -импульсного црербразовани , одно И31 которых содержит усредн ющий фильтр на операционном 20 усилителе, во входной цепи которого размещены конденсатор и управл емый переключатель, образующие совместно с масштабными резисторами импульсньй делитель напр жени . В устройстве 25 реализован, нар ду с оператором синусного преобразовани , оператор усреднени lj .

Однако данное устройство обладает низкой точностью преобразова нй как JQ за счет значительной методической погрешности, так и за счет склонности усилител к дрейфу нул , а также из-за необходимости иметь большой коэффициент передачи фильтра.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс устройство , реализующее дробно-рациональную функцию второго пор дка, котора может быть использована в ка- 40 честве приближени к синусной зависиЯости с меньшей методической погрешностью . Устройство содержит сглаживающий фильтр на основе операционного усилител посто нного тока, выход 45 которого вл етс выходом устройства в целом, два идентичных импульсноправл емых делител напр жени , источник опорного напр жени , выход которого через первый импульсно-уп- 50 авн емый делитель подключен к входу глаживающего фильтра, преобразоваель напр жени в длительность им- ульса, вход которого вл етс входом стройства, а пр мой и инверсный вы- 55 оды соединены с управл ющими входаи импульсно-управл емых делителей апр жени , второй из которых включен

в цепь отрицательной обратной св зи сглаживающего, фильтра 2j .

Недостатком известного устройства вл етс недостаточно высока точность воспроизведени синусной зависимости .

Цель изобретени - повышение точности формировани синусной зависимости .

Поставленна цель достигаетс тем, что врем -импульсное вычислителное устройство, содержащее преобразователь напр жени в длительность импульса , вход которого вл етс входо устройства, сглаживающий фильтр, выход которого вл етс входом устройства , первьш импульсно-управл емый делитель напр жени , содержащий перв .ый ключ, выход каждого соединен с первым выходом первого масштабного резистора, второй выход которого соединен с первыми выходами второго масштабного резистора и первого сглаживающего конденсатора, второй выход которого соединен с шиной нулевого потенциала, и второй импульсно-управл емый делитель напр жени , содержаш ий второй ключ, выход которого соединен с первым выходом третьего масштабного резистора, второй выход которого соединен с первыми выходами четвертого масштабного резистора и второго сглаживающего конденсатора, второй выход которого соединен с шиной нулевого потенциала, при этом выход источника опорного напр жени соединен с информационтзм входом второго ключа, управл ющий вход которого соединен с пр мым вькодом преобразовател напр жени в длительность импульса, содержит п тьй и шестой масштабные резисторы, третий и четвертый ключи, вход устройства соединен с информационным входом первого ключа, вход сглаживающего фильтра через п тый масштабный резистор соединен с информационным входом первого ключа, через третий ключ - с вторым выходом второго масштабного резистора , через шестой масштабньй резистор с информационным входом второго ключа и через четвертьй ключ - с вторым выходом четвертого масштабного резистора , . пр мой выход преобразовател напр жени в длительность импульса соединен с уп{)авл ющим входом первого ключа, а инверсный выход - с управл ющими входами третьего и четвертого ключей. Устройство воспроизводит дробнорациональную функцию третьего поц дка , котора с погрешностью не выше 0,3% аппроксимирует синусную зависимость выходного напр жени от входного . На чертеже представлена функцио .нальна схема устройства. Устройство содержит сглаживающий фильтр 1, импульсно-управл емые делители 2 и 3 напр жени , содержащие ключи 4 и 5, масштабные резисторы 69 , ключи 10 и 11, масштабные резисторы 12 и 13, сглаживающие конденсаторы 14 и 15, источник 16 опорного напр жени , преобразователь 17 напр жени в длительность импульса; вход 18 устройства, выход 19. Устройство работает следующим образом . Входное напр жение посто нного тока Uf с помощью преобразовател 17 напр жени в длительность импульса преобразуетс по линейному закону в периодическую последовательность пр моугольных импульсов с относитель ной длительностью Q K,UX, где К - коэффициент пропорциональности , равный 1/U(j. На инверсном выходе преобразовател 17 формируетс ШИМ-сигнал с от носительной длительностью 8 1-Q. Эти ШИМ-сигналы управл ют средними значени ми проводимостей импульсноуправл емых резисторов, представл ю щих собой последовательно соединенн ключ и резистор. Сглаживающие конденсаторы 14 и 15 обеспечивают разв зку по переменному току соответствующих импульсно-управл емых резисторов . Среднее значение выходного напр жени равно Q(,.,.si G GgV46-t48 (,a9QS J где Кл - коэффициент пропорциональности; G - проводимости соответствующих масштабных резисторов. На основании подоби этого выражени выражению R,(x)0,0002202 + 0,999567х + lil 2455x(l-x) Ii9504lxf(l-x) х+2,081254 х+2,081254 аппроксимирующему синусную функцию с погрешностью не вьш1е 0,03% в диапазоне изменени аргумента от нул до одного выбираютс значени проводимостей масштабных резисторов устройства . Преимуществом предлагаемого устройства в сравнении с известным вл етс более высока точность синусного функционального преобразовани вследствие использовани в качестве приближени дробно-рациональной функции третьего пор дка. Это определ ет технико-экономический эффект от использовани изобретени .

79 о

г

Claims

ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее преобразователь напряжения в длительность импульса, вход которого является входом устройства, сглаживающий фильтр, выход которого является.выходом устройства, первый импульсно-управляемый делитель напряжения, содержащий первый ключ, выход которого соединен с первым выходом первого масштабного резистора, второй выход которого соединен с первыми выходами второго масштабного резистора и первого сгла-: живающего конденсатора, второй выход которого соединен с шиной нулевого потенциала, и второй импульсно-управляемый делитель напряжения, содер жащий второй ключ, выход которого соединен с первым выходом третьего масштабного резистора, второй выход которого соединен с первыми выходами четвертого масштабного резистора и второго сглаживающего’ конденсатора, . второй выход которого соединен с шиной нулевого потенциала, при этом выход источника опорного напряжения соединен с информационным входом второго ключа, управляющий вход которого соединен с прямым выходом преобразователя напряжения в длительность импульса, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности формирования синусной зависимости, устройство содержит пятый и шестой масштабные резисторы, третий и четвертый ключиц вход устройства соединен с информационным входом первого ключа, вход сглаживающего фильт- g ра через пятый масштабный резистор соединен с информационным входом первого ключа, через третий ключ с вторым выходом второго масштабного резистора, через шестой масштабный резистор - с информационным входом второго ключа и через четвертый ключ с вторым выходом четвертого масштабного резистора, прямой выход преобразователя напряжения в длительность импульса соединен с управляющим входом первого ключа, инверсный выход с управляющими входами третьего и четвёртого ключей.

1 . 1133599