SU321820A1 - Блок постоянного запаздывания - Google Patents

Description

Изобретение предназначено дл  моделировани  посто нного запаздывани  в аналоговых и аналого-цифровых вычислительных машинах .

Известны блоки посто нного запаздывани , выполненные на основе операционных усилителей с коммутацией статических аналоговых элементов пам ти (конденсаторов). Блоки посто нного запаздывани  на основе операционных усилителей не обеспечивают высокой точности и широких пределов регулировани  времени запаздывани .

Цель изобретени  - повышение точности и стабильности работы.

Цель достигаетс  тем, что схема блока посто нного запаздывани  на магнитных аналоговых элементах пам ти с индикаторами насыщени  содержит генератор импульсов опроса и генератор тактовых импульсов, к выходу которого подсоединены генератор импульсов опроса и генератор импульсов продвижени , при этом выходна  шина генератора импульсов опроса соединена со всеми схемами индикации насьщени , осуществл   их временную синхронизацию.

В предлагаемом блоке посто нного запаздывани  умножение погрешности при последовательной передаче информации от одного элемента пам ти к другому полностью устранено и требовани , к ючности работы элемента пам ти снижены.

На чертелсе на фиг. 1 показана функциональна  схема предлагаемого блока посто нного запаздывани , на фиг. 2 - принципиальные схемы устройства индикации насыщени : а - на сопротивлении, b - с использованием запоминающего трансформатора на сердечнике с пр моугольной петлей гистерезиса.

Блок посто нного запаздывани  состоит из запоминающих сердечников 1 с обмотками записи 2 и считывани  3, причем одни концы обмоток записи и считывани  присоединены к стабилизированному источнику 4 посто нного напр жени , тогда как другие концы обмоток записи присоединены к соответствующему ключу 5 записи-считывани  за исключением последнего, а другие концы обмоток считывани  через соответствующие

устройства 6 индикации насыщени  подсоединены каждый к соответствующему ключу 5, кроме первого.

Временна  функци  напр жений U(t) поступает на широтно-импульсный модул тор 7

по входной шине 8, а выход модул тора подключен к первому ключу 5. Синхронизацию работы блока посто нного запаздывани  осуществл ет генератор импульсов продвижени  9, обе выходные шины которого 10 и 11 возчем шина 10 соединена со входом запуска широтно-импульсного модул тора 7 и с единичными входами четных триггеров 12, тогда как шина 11 соединена с единичными входами нечетных триггеров. Импульсы, поступающие по шинам 10 и 11, сдвинуты друг относительно друга на полпериода.

Состо ние устройства индикации насыщени  посто нно онращиваетс  импульсами, поступающими по шине опроса 13 с генератора тактовых импульсов 14. Выходы схем индикации насыщени  соединены с нулевыми входами соответствующих триггеров 12, причем единичные выходы триггеров присоединены к соответствующим ключам 5, а нулевые выходы - к переключателю 15. Скольз щий контакт переключател  15 соединен с ключом 16, который через токоограничивающее сопротивление 17 подключен к источнику посто нного напр жени  4. Потенциал с ключа 16 подаетс  на сглаживающий фильтр 18. С выходного зажима 19 сглаживающего фильтра снимают напр жение 11(), где т - врем  запаздывани . Величину запаздывани  можно измен ть с помощью переключател  15. Кроме того, в блоке посто нного запаздывани  предусмотрена схема синхронизации 20, выход которой соединен с генераторами 9 и 14.

В процессе работы на входную шину 8 блока посто нного запаздывани  подаетс  напр жение U(t),  вл ющеес  функцией времени . При этом на вход запуска широтно-импульсного модул тора посто нно поступают импульсы с генератора 9, задающие частоту квантовани . Длительность выходных импульсов модул тора пропорциональна амплитуде входного напр жени  в узлах квантовани . Соответственно срабатыванию щиротно-импульсного модул тора открываетс  первый из ключей 5, и через обмотки записи 2 в первом из сердечников / производитс  переключение тока от источника посто нного напр жени  4. Величина приращени  потока АФз, запоминаемого в сердечнике по окончанию процесса записи, определ етс  выражением

4-АФЗ.(1)

где Е - напр жение источника 4,

4 - длительность импульса на выходе модул тора 7, Шз - число витков обмотки записи, F (t)-М.Д.С., требуема  дл  перемагничивани  запоминающего сердечника {средн   величина м.д.с. примерно равна коэрцитивной силе),

Ra - активное сопротивление цепи записи ,

ЛФв - поток возврата, обусловленный непр моугольностью петли гистерезиса материала сердечника. Следом за импульсом, запустившим широтно-импульсный модул тор, по щине 11

генератора импульсов продвижени  проходит очередной импульс, который переводит нечетные триггеры 12 в единичное состо ние; при этом открываютс  четпые ключи 5, информаци  с нечетных сердечников 1 считываетс  и одновременно записываетс  в четные сердечники . Окончание считывани  информации определ етс  возвратом потока сердечника в исходное состо ние, при этом ток в цепи считывани  резко увеличиваетс  и возбуждаетс  соответствующее устройство индикации насыщени  6. Длительность процесса считывани  сч составл ет

+ Фмакс-Ф,- Wc.,-f(

е Фмакс И Ф,. - соотвегствепно максимальное и остаточное значени  потоков в сердечнике, Wc4 - ЧИСЛО ВИТКОВ обмотки 3

считывани , - активное сопротивление

цепи считывани . При сравнении /сч и 4 оказываетс , что

сч ®з - F (t) з , acч(Ф.aкc-Ф.-AФ.)

-fs

,(3)

wl We, E-F(t) (t) /,„

откуда следует, что можно добитьс  практическн идеального линейного соответстви  между ic4 и 4. Однако существует вполне определенна  погрешность с максимальной величиной . В процессе работы блока посто нного запаздывани  на все устройства индикации насыщени  непрерывно поступают импульсы опроса от тактового генератора, причем устройство индикации насыщени  вырабатывает выходной импульс только в возбужденном

состо нии. Этот выходной импульс возвращает соответствующий триггер в исходное состо ние, что вызывает запирание ключа 5 этого триггера. Таким образом, врем  перезаписи информации с сердечника на сердечник всегда больше, чем врем  считывани . Числа витков обмоток записи и считывани  сердечника выТ бирают так, что , где Го - период

Zi

следовани  импульсов тактового генератора.

Если выбрать- Д/маис, то продвижение информации от сердечника к сердечнику не вызывает умножени  погрешности. В .этом случае величина 4 каждого сердечника возвращаетс  к определенному дискретному уровню с шагом дискретности Го. Максимальна  ошибка передачи информации в блоке по7

сто нного запаздывани  не превыщает ± - 2

при условии, что генераторы 9 vi 14 жестко синхронизированы между собой и в период следовани  продвигающих импульсов Гц укладываетс  определенное число периодов следовани  импульсов опроса TQ. , где к - целое число. Выполнение этого соотношени  обеспечиваетс  блоком синхронизации 20. В период перезаписи информации с одного сердечника на другой врем  возбужденного состо ни  каждого из триггеров 2 совпадает с временем 4 соответствующего сердечника, следовательно на выходах триггеров вырабатываютс  импульсные последовательности, соответствующие временной функции, задерТ жанной на врем  , где Л - пор дковый номер триггера. Соответственно требуемой задержке какой-либо из нулевых выходов триггеров 12 подсоедин етс  через переключатель 15 к ключу 16, на котором формируетс  последовательность импульсов со стабилизированной амплитудой Е. Эта последовательность поступает на сглаживающий фильтр 18, который восстанавливает первоначальную форму временной функции и вырабатывает функцию 0(if+T), снимаемую с зажима 19. Схема индикации насыщени , например, на активном :сонротивлении, рабо .тает следующим образом (фиг. 2,а). В режиме считывани  информации ток, протекающий через активное сонротивление, очень мал и импульсы опроса, поступающие на схему совпадени  «И, не вызывают ее срабатывани . При насыщении запоминающего сердечника ток в цепи св зи резко возрастает и схема «И срабатывает по приходу очередного импульса опроса. 5 10 15 20 25 30 35 Схема может быть построена полностью на бесконтактных элементах. По предварительным данным при 300 элементах пам ти ноrpenjiiocTb блока запаздывани  может быть доведена до 0,5% дл  . Предмет i з о б р е т е и и   Блок носто нного запаздывани , содержащий элементы пам ти на магнитных сердечниках с обмотками записи и считывани , одни концы которых присоединены к стабилизированному источнику носто пного напр жени , другие концы обмоток записи присоединены к сигнальным входам ключей записисчитывани  за исключением последнего, к этим же входам ключей через схемы индикации насыщени  нодключены копцы обмоток считывани  последующих элементов пам ти, управл ющий вход первого ключа записисчитывани  подключен к выходу широтно-импульсного модул тора, вход которого подключен к источнику входного сигнала, управл ющие входы последующих ключей соединены с единичными выходами триггеров, управл емых генератором импульсов продвижени , а нулевые выходы триггеров через ключи соединены со входо.м сглаживающего фильтра, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и стабильности работы, он содержит генератор импульсов опроса и генератор тактовых импульсов, к выходу которого подсоединены генератор имнульсов опроса и генератор имнульсов продвижени , при этом выходна  шина генератора имнульсов опроса соединена со всеми схемами индикации , насыщени .

Выход

fu-z.2