SU442476A1 - Усреднитель - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и может быть использовано при оценке математического ожидани  случайного процесса.

Известны усреднители, содержагцие усилитель посто нного тока с конденсатором.

Однако в таких усреднител х погрешность увеличиваетс  пропорционально времени усреднени .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности работы.

Эта цель достигаетс  тем, что основной вход усреднител  подключен к его выходу через два последовательно соединенных резисторов. Обща  точка резисторов соединена с входо.м усилител  через ключ, управл ющий вход которого через преобразователь «напр жение - скважность подключен к дополнительному входу усреднител .

Схема усреднител  приведена на чертеже.

Схема построена на усилителе посто нного тока 1 с конденсатором 2 в цепи, параллельной усилителю, и имеет основной 3 и дополнительный 4 входы, на которые поступают усредн емый сигнал (УвхГО и сигнал Ut, моделирующий врем . Вход 3 и выход 5 схемы соединены цепью из двух последовательно включенных резисторов 6 и 7, обща  точка которых соединена с входом усилител  1 через ключ 8, пепь управлени  которого через преобразователь напр женна - скважность 9 соединена с дополнительным входом 4.

Можно показать, что выходное напр жение схемы t/Bbix(0 равно среднему значению входного , а ощибка, вызванна  э.д.с. дрейфа, не зависит от времени (при посто нной э.д.с.)

t

Bux()()afA

(1)

где С - емкость конденсатора, а /

ток (2) через конденсатор, причем

Ч + а (при открытом КЛЮЧС)

О(при закрытом ключе)

Учитыва , что при открытом ключе

вх (О - др

(3) (4)

И

; в1.|.х (t) -

2

R

где др - потенциал входа усилител , обусловленный э.д.с. дрейфа;

R - сопротивление резисторов 6, 7, получим

J вх(0 + в.х() .х(

(

(5)

30

где (t) -скважность работы ключа (отношение времени, в течение которого ключ открыт , к периоду.)Преобразователь 9, на вход которого поступает сигнал, моделирующий врем , обеспечивает изменение скважности |(0 обратно пропорционально времени

O-f ,

л.где К - посто нна .

Тогда формула (5) перепишетс  в виде /

-. В.(( 7)

BwxCO

t

CR К 1

после диффеЪТ

откуда, полага 

ренцировани  и перегруппировки членов получим

и,, (t) ( + внх () + . (8)

После интегрировани , учитыва , что др const, придем к выражению

t

вых (О -- - уj « (f) dt + . (9) о

Полученна  формула подтверждает, что схема  вл етс  усреднителем, а погрешность, обусловленна  э.д.с. дрейфа, не зависит от времени усреднени . Масштаб среднего, как следует из формулы (9), равен масштабу входного сигнала, что исключает необходимость введени  входного аттенюатора и обратных масштабных преобразований.

В качестве преобразовател  «напр жение - скважность может быть использован преобразователь врем -импульсной системы пере .множени .

Предмет изобретени 

Усреднитель, содержащий усилитель посто нного тока с конденсатором в цепи обратной св зи, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности работы, основной вход усреднител  подключен к его выходу через два последовательно соединенных резистора, обша  точка которых соединена с входом усилител  через ключ, управл ющий вход которого через преобразователь напр жение - скважность подключен к дополнительному входу усреднител .

в,