SU424170A1

SU424170A1 - DEVICE FOR REPRODUCTION OF POWER DEPENDENCE

Info

Publication number: SU424170A1
Application number: SU1843488A
Authority: SU
Original assignee: В. П. Макаров , В. В. Чепурнов
Priority date: 1972-11-03
Filing date: 1972-11-03
Publication date: 1974-04-15

Description

1one

Предложение относитс к области вычислительной техники и может быть использовано в информационно-измерительных устройствах, самонастраивающихс автоматических системах и т. д., работающих на несущей частоте.The proposal relates to the field of computer technology and can be used in information-measuring devices, self-tuning automatic systems, etc., operating at a carrier frequency.

Известно устройство дл реализации степенной функции, содержащее генератор пр моугольных импульсов, две RC-цепи, сравнивающее устройство, ключ, усилитель и фильтр среднего значени .A device for realizing a power function is known, comprising a square pulse generator, two RC circuits, a comparison device, a key, an amplifier, and a mean value filter.

Однако в известном устройстве показатель степени п может быть только одного знака и он ограничен по величине (как правило, не более 2-3). Кроме того, это устройство не способно работать с сигналами переменного тока пр моугольной формы, часто используемыми в современных автоматических устройствах .However, in the known device the exponent n can only be of one sign and it is limited in size (as a rule, not more than 2-3). In addition, this device is not able to work with square-shaped AC signals, often used in modern automatic devices.

С целью расширени функциональных возможностей устройства оно содержит дополнительно п последовательно включенных формирователей импульсов, каждый из которых состоит из двух последовательно соединенных ключей, подключенных через резистор к шипе нулевого потенциала, управл ющие входы ключей св заны с выходом нуль-органа, а их обща точка через другой резистор подключена к сигнальным входам ключей, управл ющие входы которых св заны с блоком синхронизации , а выходы через конденсаторы соединены с щиной нулевого потенциала.In order to expand the functionality of the device, it additionally contains n series-connected pulse shapers, each of which consists of two serially connected keys connected via a resistor to a zero potential spike, the control inputs of the keys are connected to the zero-body output, and their common point is Another resistor is connected to the signal inputs of the keys, the control inputs of which are connected to the synchronization unit, and the outputs are connected via capacitors to a zero potential.

Такое выполнение устройства обеспечивает получение выходного сигнала переменного тока пр моугольной формы, огибающа которого пропорциональна п-й степени огибающей входного сигнала переменного тока пр моугольной формы, приче.м знак показател степени «-положительный, если входной сигнал подключен ко входу первого импульсного преобразовател рещающего блока, и отрицательный , если он подключен ко входу блока управлени .Such an embodiment of the device provides receiving a rectangular-shaped AC output signal, the envelope of which is proportional to the n-th power of the rectangular AC input signal envelope, and the sign of the exponent is positive if the input signal is connected to the input of the first impulse converter of the decider unit and negative if it is connected to the input of the control unit.

На фиг. 1 представлена схема устройства дл воспроизведени степенной зависимости; а на фиг. 2 - вре.менные диаграммы напр жений .FIG. 1 shows a diagram of a device for reproducing a power dependence; and in fig. 2 - time voltage diagrams.

Устройство содержит решающий блок 1, состо щий из последователь 1о соединенных формирователей импульсов 2, блока управлени 3 и блока синхронизации 4.The device contains a decisive unit 1 consisting of a successor 1o of connected pulse formers 2, a control unit 3 and a synchronization unit 4.

Формирователь импульсов 2 включает в себ ключ 5, соедпиенный выходом с шиной нулевого потенциала б через ключ 1 и резистор 8, а также через резистор 9 н соединенные с ним параллельные цепочки из ключей 10, 11 и конденсаторов 12, 13.The pulse shaper 2 includes a switch 5 connected by an output to a bus of zero potential b through switch 1 and a resistor 8, as well as through parallel resistor 9 n connected to it from the switches 10, 11 and capacitors 12, 13.

Блок управлени 3 состоит из формировател импульсов 14, блока сравнени 15, усилител переменного тока 16, нуль-органа 17 и генератора пилообразного напр жени 18.The control unit 3 consists of a pulse generator 14, a comparison unit 15, an AC amplifier 16, a zero-body 17, and a sawtooth generator 18.

Сигналы несущей частоты f/i и Uz, подключенные ко входам 19 и 20 блока управлени 3, должны быть в фазе, а сигнал 11, подключенный на вход 21 решающего блока 1, может быть с ними как в фазе, так и в противофазе .The carrier frequency signals f / i and Uz connected to inputs 19 and 20 of control unit 3 must be in phase, and signal 11 connected to input 21 of decision block 1 may be with them both in phase and in antiphase.

Управл ющие входы ключей 5, 7 формирователей импульсов 2 и формировател импульсов 14 подключены к выходу нуль-органа 17, а управл ющие входы ключей 10, 11 соединены с блоком синхронизации 4. Вход последнего 22 подключен к источнику напр жени несущей частоты 6н Const, а один из его выходов - к генератору пилообразного напр жени 18.The control inputs of the keys 5, 7 of the pulse formers 2 and the pulse formaker 14 are connected to the output of the null organ 17, and the control inputs of the keys 10, 11 are connected to the synchronization unit 4. The input of the latter 22 is connected to a voltage source of 6n Const voltage, and one of its outputs is to a sawtooth generator 18.

Устройство работает следующим образом. Транзисторные ключи 5, 7 коммутируютс управл ющими импульсами с переменной скважностью - (где т - длительность управл ющих импульсов, Т - период несущей частоты ), вырабатываемыми нуль-органом 17 с частотой следовани /у в 2 раза большей частоты несущей f т. е. . При этом ключ 5 в течение времени т замкнут, а ключ 6 разомкнут , затем в течение Гу - т ключ 5 разомкнут , а ключ 6 замкнут (Гу - период управл ющих импульсов).The device works as follows. Transistor switches 5, 7 commute control pulses with a variable duty cycle - (where t is the duration of the control pulses, T is the period of the carrier frequency) produced by the zero-body 17 with the following frequency / y 2 times the carrier frequency f i. . In this case, the key 5 is closed for the time t and the key 6 is open, then the key 5 is open for Gu, and the key 6 is closed (Gu is the period of control pulses).

В результате па выходе ключа 5 образуютс разнопол рные пр моугольные импульсы Ui (фиг. 2), длительность которых равна т, а амплитуда пропорциональна амплитуде импульсов на входе 21 (f/з). Эти импульсы через резистор 9 поступают на ключи 10, 11, которые коммутируютс в противофазе сигналами несущей частоты таким образом, что каждый из конденсаторов 12, 13 служит дл усреднени за врем Г/2 импульсов одной пол рности . Поэтому выходные сигналы представл ют собой напр жение переменного тока пр моугольной формы несущей частоты, амплитуда которого пропорциональна среднему значению напр жени па емкост х 12 и 13 за половину периода несущей частоты, т. е.As a result, parallel-wave rectangular pulses Ui (Fig. 2) are formed on the output of the key 5, the duration of which is equal to m, and the amplitude is proportional to the amplitude of the pulses at the input 21 (f / C). These pulses through the resistor 9 are fed to the keys 10, 11, which are switched out of phase with carrier frequency signals so that each of the capacitors 12, 13 is used for averaging over time G / 2 pulses of one polarity. Therefore, the output signals represent the ac voltage of the square-shaped carrier frequency, the amplitude of which is proportional to the average voltage across capacitors 12 and 13 over half the carrier frequency period, i.e.

f/BHx. /C,-fy,--,(1)f / bhx. / C, -fy, -, (1)

где /Ci Const, коэффициент передачи импульсного преобразовател .where / Ci Const, the transfer coefficient of the pulse converter.

Длительность управл ющих импульсов т формируетс блоком управлени 3 следующим образом. Из напр жени переменного тока несущей частоты (Uz), поступающего на вход 20, с помощью формировател импульсов 14 вырабатываютс разнопол рпые импульсы несущей частоты, амплитуда которых пропорциональна Uz, т. е.The duration of the control pulses T is formed by the control unit 3 as follows. From the alternating current of the carrier frequency (Uz), which is fed to the input 20, using a pulse shaper 14, differently generated carrier frequency pulses are generated, the amplitude of which is proportional to Uz, i.e.

и, К,,-и,-,(2)and, K ,, - and, -, (2)

где /Ci4 Const, коэффициент преобразовани формировател импульсов 14.where / Ci4 Const, the conversion factor of the pulse driver 14.

Напр жение U поступает в блок сравнени 15, на другой вход которого 19 подаетс напр жение несущей частоты f/i, а на выходе формируетс сигнал Д ( . Последний усиливаетс усилителем переменного тока 16 с больщим коэффициентом усилени К и его выходное напр жение бо поступает на один из входов нуль-органа 17. На другой вход последнего подаетс пилообразное напр жение t/n (фиг. 2) с генератора пилообразного напр жени 18. Нуль-орган 17 вырабатывает управл ющие импульсы, длительность которых t определ етс моментом сравнени f/o с U Поскольку и вустановивщемс режиме можно считать At/ /5-t/i«0, т. е. , то из (2) и (3) получим:Voltage U is fed to comparator 15, to another input of which 19 a voltage of the carrier frequency f / i is applied, and the output is a signal D (. The latter is amplified by an AC amplifier 16 with a large gain factor K and its output voltage is more one of the inputs of the zero-organ 17. The other input of the latter is supplied sawtooth voltage t / n (Fig. 2) from the sawtooth voltage generator 18. Zero-authority 17 produces control pulses, the duration of which t is determined by the moment of comparison f / o since u since and is reinstalled .. Ivschems mode can be considered At / / 5-t / i «0, ie, it follows from (2) and (3) we obtain:

/С„ /WITH"

(3)(3)

и.and.

const const

П - л P - l

(4) С/вых, АО и(4) S / V, JSC and

Напр жение {Увых, подаетс на вход второго формировател импульсов 2, а его выходной сигнал описываетс выражением (4) с заменой f/з на /вых1, т. е.Voltage {Uv, is applied to the input of the second pulse driver 2, and its output signal is described by the expression (4) with the replacement of f / C by / out1, i.e.

Bb.x.(y-i/,,(5)Bb.x. (y-i / ,, (5)

Ut / где /(а : const. Ut / where / (a: const.

Аналогично выходной сигнал f-ro формировател импульсов равен:Similarly, the output signal f-ro pulse driver is equal to:

/7 /.- / V г// 7 /.- / V g /

(6)(6)

- АГ ( -7 1 . - AG (-7 1.

где KI const, / - 1, 2,..., п.where KI const, / - 1, 2, ..., p.

Если амплитуда импульсов входных сигналов t/2 и Us неизменна, то устройством реализуетс операци возведени в положительную степень, т. е.If the amplitude of the pulses of the input signals t / 2 and Us is unchanged, then the device implements the operation of raising it to a positive power, i.e.

вых. ./i (Лг const).(7)out ./i (Lg const). (7)

Если амплитуда импульсов i7i :Const, t/3 Const, то устройство осуществл ет операцию возведени в отрицательную степень, т. е.If the amplitude of the pulses i7i: Const, t / 3 Const, then the device performs the operation of raising to a negative degree, i.e.

f/вых. Bi U- (Bi r const).(8)f / out Bi U- (Bi r const). (8)

Если амплитуда имнульсов t/3 Const, а f/i и t/2 измен ютс , тоIf the amplitude of the pulses is t / 3 Const, and f / i and t / 2 change, then

B«x.-Cr((C,::.COnst).(9)B "x.-Cr ((C, ::. COnst). (9)

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл воспроизведени степенной зависимости, содержащее блок синхронизации , св занный с формирователем импульсов и генератором пилообразного напр жени , выход которого подключен к одному из входов нуль-органа, усилитель переменного тока, соединенный с другим входом нуль-органа и блоком сравнени , отличающеес тем, что, с целью расщирени функциональных возможпостей оно содержит дополнительно п последовательно включенных формирователей импульсов , каждый из которых состоит из двух последовательно соединенных ключей, подключенных через резистор к шине нулевого потенциала, управл ющие входы ключей св заны с выходом нуль-органа, а их обш;а точка через другой резистор подключена к сигнальным входам ключей, управл ющие входы которых св заны с блоком синхронизации, а выходы через конденсаторы соединены с щиной нулевого потенциала.A device for reproducing a power dependence, comprising a synchronization unit associated with a pulse shaper and a sawtooth generator, the output of which is connected to one of the inputs of the zero-organ, an AC amplifier connected to another input of the zero-organ and the comparison unit, characterized by that, in order to expand the functional possibilities, it additionally contains n series-connected pulse formers, each of which consists of two keys connected in series, under Connected via a resistor to a zero-potential bus, the control inputs of the keys are connected to the zero-body output, and they are open, and a point through another resistor is connected to the signal inputs of the keys whose control inputs are connected to the synchronization unit, and the outputs are connected via capacitors with a thickness of zero potential.

УгUg

za za

%,,„ % ,, „

ut 1ut 1