tctc
а «Kjand "Kj
4 СдЭ 004 Sde 00
Ю Изобретение относитс к аналоговой вычислительной технике и может найти применение в устройствах предварительной обработки измерительной информации. Целью изобретени вл етс повышение .точности работы элемента при управлении средним значением проводимости по множительно-квадратичному закону. На чертеже изображена функциональна схема элемента с управл емой проводимостью. Элемент с управл емой проводимостью содержит четыре импульсноуправл емых резистора 1-А, которые выполнены в виде последовательно соединенных ключа 5 и резистора 6, первый 7 и второй 8 инверторы, три сглаживающих конденсатора 9-11, два повторител 12 и 13 напр жени , ключ 14, первый 15 и второй 16 управл ющие входы,информационный вход 17 и выход 18. Элемент с управл емой проводимостью работает следующим образом. С управл ющего входа 13 на вход инвертора 7 и управл ющий вход импульсно-управл емого резистора 1 поступает первый сигнал-сомножитель в виде широтно-импульсного сигнала ,(ШИМ-сигнала с относительной длительностью QI 0|/Т). Ключ 5 импульсно-управл емого резистора 1 замкнут в течение промежутка времени Ci и разомкнут в течение промежутка времени Т-с,. Ключ 14 измен ет своё состо ние так, что в течение промежутка времени он замкнут, а в течение промежутка времени 1, разомкнут,, т.е. ключи 5 и 14 работают в противофазе. Аналогично работают ключи 5 импульсно-управл емых резисторов 2 и 4, на управл ющи:е входы которых поступает с входа 1 б второй сГигнал-сомножитель в виде ИММ-сигнала с относительной длительностью 8. . На управл ющий вход ключа 5 третьего импульсноуправл емого резистора поступает ШИМ-сигнал 0 . При рассмотрении работы предла .гаемого элемента с управл емой передаточной проводимостью предполага- 55 етс , что сглаживающие конденсаторы 9-11 имеют достаточно большие емкое ти, так что пульсаци ми напр жени 1267438 на на на не 5 же ти эл зи за 10 об ви ср а н 15 мо Т ЛО гд г л г 2 уровнем входного их в сравнении с поступающего жени элемента. нформационный вход 17, можно преечь . Благодар такому предпопою в пределах практически допусй погрешности функционировани ента импульсно-управл емые реоры 1-4 можно считать разв ыми по переменному току. Это о тельство позвол ет в устаноемс режиме рассматривать только ние значени их проводимостей, кже средние значени напр жений глаживающих конденсаторах 9-11. начение передаточной проводии элемента в среднем за период вторени управл ющих ШИМ-сигнаопредел етс выражением u.-Uf I - среднее значение тока, поступающего во внешнюю цепь со стороны выходного зажима 18 элемента; напр жение на входном зажиме 17 элемента; напр жение на выходном зажиме 18 элемента. реднее .значение тока I равно , + I I. среднее значение тока,поступающего во внешнюю цепь элемента с управл емой проводимостью Со стороны импульсно-управл емого резистора 2, среднее значение тока,поступающего во внешнюю цепь элемента с управл емой проводимостью со стороны импульсно-управл емого резисTopci 4. реднее значение первой составей выходного,тока равно I, (и., и . - выходное напр жение повторител 12, которое при единичном коэффициенте передачи равно напр жению на конденсаторе 9; - проводимость резистора 6 импульсно-управл емого резистора 2, Среднее значение напр жени на конденсаторе 9 найдем из услови ди намического равновеси процесса его перезар да где Q ,а -приращение зар да кон денсатора 9 в процессе его зар да; . uQ -потер зар да конденса тора 9 в процессе его разр да. Конденсатор 9 зар жаетс при замкнутом ключе 5 и разомкнутом ключе 14, а разр жаетс при противоположных упом нутых состо ни х ключей 5 и 14. Ток зар да равен ( G и - среднее значение напр жени на конденсаторе 9; G - проводимость резистора 6 импульсно-управл емого резистора 1. Ток разр да равен (,,) С Из уравнени (3) с учетом выражений (5) и (6) найдем, что Ug и, и ч- ()9,. (7) Из выражени (3) с учетом (7) следует, что перва составл юща выходного тока лемента с управл емой передаточной проводимостью равна 1 (и,-и) ,e,, (8) Вторую составл ющую Ij выходного тока элемента найдем из следующих соображений. Условием динамического равновеси процесса перезар да конденсатора 11 вл етс уравнение где 4Q зар приращение зар да конденсатора 11 в процессе его зар да; - потери зар да конденсатора 11 в процессе его разр да. 38, Конденсатор 11 зар жаетс в течение промежутка времени г на очередном периоде Т повторени пр моугольных импульсов ШИМ-сигнала 9 когда ключ 5 импульсно-управл емого резистора 3 разомкнут, а ключ 5 импульсно-управл емого резистора 4 замкнут . Конденсатор 11 разр жаетс при противоположных упом нутых состо ни х ключей 5 импульсно-управл емых резисторов 3 и 4. Ток зар да равен Ц,р Ub-(.) , , (10) де и - среднее значение напр жени на конденсаторе 11; G - проводимость резистора 6 импульсно-управл емого резистора 3. Ток разр да равен -и -и„ь , где С - проводимость резистора 6 импульсно-управл емого резистора 4. Уравнение баланса (9) с учетом ыражений (10) и (11) принимает вид ( ) Gg€, и„ G(T-c,).(12). При Gg G получим и„ (иб-У5).9 (13) Принима во внимание выражение (7), из выражени (13) получим Ui, 4-%)s.0. Тогда среднее значение тока Ij, поступающего на внешнюю цепь элемента с управл емой проводимостью со стороны импульсно-управл емого резистора 4, будет равно Т -и ( 1-е,) --2 (1 6 -() G8,0/1-ep (15) Тогда из выражени (4) с учетом выражений (10) и (15) при условии Р (21 р (5) pfO, (, - (, G получим I () G0,e о & --iили согласно выражению (1) g G9,6l.The invention relates to analog computing and can be used in preprocessing devices for measuring information. The aim of the invention is to improve the accuracy of the element when controlling the average conductivity value according to the multiplicity-square law. The drawing shows a functional diagram of the element with controlled conductivity. The element with controlled conductivity contains four pulse-controlled resistors 1-A, which are made in the form of serially connected switch 5 and resistor 6, the first 7 and second 8 inverters, three smoothing capacitors 9-11, two voltage follower 12 and 13, switch 14 , the first 15 and second 16 control inputs, information input 17 and output 18. The element with controlled conductivity works as follows. From the control input 13 to the input of the inverter 7 and the control input of the pulse-controlled resistor 1, the first multiplier signal is received in the form of a pulse-width signal (a PWM signal with a relative duration QI 0 | / T). Key 5 of the pulse-controlled resistor 1 is closed for a period of time Ci and is open for a period of time Tc ,. Key 14 changes its state so that during the time interval it is closed, and during time 1, it is open, i.e. Keys 5 and 14 work in antiphase. The keys of 5 pulsed-controlled resistors 2 and 4 operate similarly on the control: their inputs come from input 1 b of the second SG signal in the form of an IMM signal with a relative duration of 8.. The control input of the key 5 of the third pulse-controlled resistor receives the PWM signal 0. When considering the operation of the proposed element with a controlled transfer conductivity, it is assumed that the smoothing capacitors 9–11 have sufficiently large capacitances, so that the pulsations of voltage 1267438 do not have the same voltage for 10 voltages and n 15 mo T LO gd gl 2 of the level of their input in comparison with the incoming element's output. Information input 17 can be terminated. Due to such a precondition, within the limits of practically admitting the operational errors of the impulse controlled rheors 1–4, it can be considered developed in alternating current. This setting allows only the values of their conductivities to be considered, as well as the average values of the voltage of the ironing capacitors 9-11. the average value of the transfer conduction of the element during the repetition period of the control PWM signal is determined by the expression u.-Uf I is the average value of the current entering the external circuit from the output terminal 18 of the element; the voltage at the input terminal of the element 17; the voltage at the output terminal 18 of the element. The current I is equal to + I I. The average value of the current entering the external circuit of the element with controlled conductivity From the side of the pulse-controlled resistor 2, the average value of the current entering the external circuit of the element with controlled conductivity from the side of the pulsed controlled resisTopci 4. The average value of the first components of the output current is equal to I, (and. and. is the output voltage of the repeater 12, which is equal to the voltage across the capacitor 9 at a unit transfer coefficient; is the conductivity of the pulse-controlled resistor 6 Source 2; The average value of the voltage on the capacitor 9 is found from the dynamic equilibrium condition of its recharging process, where Q, and the increment of the charge of capacitor 9 during its charging; .uQ is the charge loss of capacitor 9 during its discharge Yes. Capacitor 9 is charged with closed key 5 and open key 14, and discharged with opposite mentioned states of keys 5 and 14. The charge current is (G and is the average value of the voltage on the capacitor 9; G is the conductivity of the resistor 6 of the pulse-controlled resistor 1. The discharge current is (,) С From equation (3) taking into account expressions (5) and (6), we find that Ug and, and h- () 9 ,. (7) From expression (3), taking into account (7), it follows that the first component of the output current of the element with controlled transfer conductivity is 1 (and, -i), e ,, (8) The second component Ij of the output current of the element is found from the following considerations. The condition for the dynamic equilibrium of the process of recharging a capacitor 11 is the equation where 4Q is the charge increment of the charge of the capacitor 11 during its charge; - loss of charge of the capacitor 11 in the process of its discharge. 38, Capacitor 11 is charged for a period of time r at the next period T of repetition of rectangular pulses of the PWM signal 9 when the key 5 of the pulse-controlled resistor 3 is open, and the key 5 of the pulse-controlled resistor 4 is closed. The capacitor 11 is discharged at the opposite mentioned states of the keys 5 of the pulse-controlled resistors 3 and 4. The charging current is equal to Ts, p Ub- (.),, (10) de and is the average value of the voltage on the capacitor 11; G is the conductivity of the resistor 6 of the pulse-controlled resistor 3. The discharge current is equal to -and, where С is the conductivity of the resistor 6 of the pulse-controlled resistor 4. Balance equation (9) with expressions (10) and (11 ) takes the form () Gg €, and „G (Tc,). (12). For Gg G, we get and n (ib-V5) .9 (13) Take into account expression (7), from expression (13) we get Ui, 4 -%) s.0. Then the average value of the current Ij entering the external circuit of the element with controlled conductivity from the side of the pulse-controlled resistor 4 will be equal to T –and (1st,) -2 (1 6 - () G8.0 / 1- ep (15) Then, from expression (4) with regard to expressions (10) and (15) under the condition P (21 p (5) pfO, (, - (, G we get I () G0, e о & i or according to the expression (1) g G9,6l.