SU805344A1 - Врем -импульсное множительноеуСТРОйСТВО - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вычисли- тельной технике и автсжатике и пред назначено дл  использовани  в анало говых вычислительных устройствах, системах автоматического управлени  различными объектами, в измерительных преобразовател х различного назначени  и т.д. Известно врем -импульсное множительное устройство, содержащее широтно-нмпульсный и амплитудно-импульсный модул торы и фильтр 13. в данном устройстве выходной сигнал, пропорциональный произведению входных сигналов, определ етс  как посто нна  составл к да  последовательности широтно-амплитудномодулированных импульсов, выдел ема  при помоида линейного фильтра. Недостатками устройства  вл ютс  низка  допустима  частота изменени  входных сигналов, определ ема  поло сой пропускани  фильтра, а также значительна  инерционность, обуслов ленна  наличием реактивных элементо в линейном фильтре. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  вре импульсное множительное устройство, .содержащее генератор линейно-измен ющегос  напр жени , широтно-импульсный модул тор, генератор иьшульсов запоминани , генератор импульсов установки нул , четыре ключевьис элемента , четыре инвертора, два элемента И, интегрирующий усилитель, охваченный разр дным ключом, и запоминающий блок, выполненный на конденсаторе и усилителе 21. В данном устройстве перемножение входных сигналов осуществл етс  путем широтНо-импульсной модул ции опорного напр жени  треугольной формы по закону изменени  первого сигнала сомножител  с последующей амплитудной модул цией широтно-модулированного сигнала по закону изменени  второго сигнала-сомножител  . Широтно-амплитудно-модулированное напр жение -интегрируетс  на каждом интервале повтор емости напр жени  треугольной формы с последук цим его запоминанием в конце каждого интервала повтор емости напр жени  треугольной формы. Применение в устройстве вместо линейной фильтрации дискретного запоминани  значительно расшир ет допустимую частоту изменени  входных сигналов. Недостатками этого устройства  вл ютс  большое количество установленного оборудовани  и, как результат, ни ка  надежность устройства. Цель изобретени  - упрощение устройства . Поставленна  цель достигаетс  тем что во врем -импульсном множительном устройстве, содержащем генератор лн{нейно-измен ющегос  нгшр жени , широтно-импульсный модул тор, первый вход которого подключен к вьосоду генератора линейно измен ющегос  напр  жени , а второй вход  вл етс  входом первого сомножител , амплитудноимпульсный модул тор, первый вход которого подключен к выходу пшротноимпульсного модул тора, второй вход  вл етс  входом второго сс лножител  выход подключен к цепочке из последо вательно соединенных интегрирующих усилител  с разр дным ключом в цепи обратной св зи, ключа и блока пам ти выход которого  вл етс  выходом устройства , генератор импульсов запомин ни  и генератор импульсов установки нул , выход широтно-импульсного модул тора подключен ко.входу генератора импульсов запоминани , .выход ко Topojro подключен ко входу генератора импульсов установки нул  и к управл ющему входу ключа, выход генератор импульсов установки нул  подключен к управл ющему входу разр дного ключа интегратора: Генератор линейно-измен к цегос  напр жени  выполнен в виде генератора пилообразного напр жени . На фиг. 1 приведена блок-схема врем -множительного устройства; на фиг, 2 - зпюры напр жений, по сн юю е работу врем -множительного устройства . Врем -импульсное множительное уст ройство состоит из широтно-импульсно го модул тора 1, амплитудно-импульсиого модул тора 2, генератора 3 линей о-измен кицегос  напр жени , интегрирующего усилител  4 с разр дньм ключом 5, запоминающего б лежа 6, конденсатора 7, усилител  8, ключа 9 генератора 10 импульсов згшоминаии , генератора 11 и шульсов установки нул . НА фиг. 2 обозначено: U - напр жение , пропорционгшьное первсму сигналу-оомножнтегао; 1 - напр жение, пропорциональное второму сигналу-сомножителю; и - напр жение с выхода генератора 3 линейно-иэмен кцегос  напр жени ; U - напр жение на вьк ходе широтно-импульсного модул тора 1; и -напр жение на выходе амплитудно-импульсного модул тора 2; и напр жение на выходе интегрнрукхцего усилител  4 i Uj - напр жение на выко де генератора 10 импульсов зшкжюнани ; Ug - напр жение на выходе ключе вого злемента 9; Ue - напр жение на выходе генератора 11 импульсов ус-. тановки нул ; - напр жение на вы ходе запоминающего блока 6. Врем -импульсное множительное устройство работает следующим образом. Первый сигнал-сомножитель в виде напр жени  U поступает на первый вход широтно-импульсного модул тора 1, а второй сигнал-сомножитель в виде нгшр жени  U-j, поступает на первый ВХ9Д амплитудно-импульсного модул тора 2. j На второй вход широтно-импульсного кюдул тора 1 поступает опорное напр жение и пилообразной формы с выхода генератора 3 линейно измен ющегос  напр жени . На выходе широтно-импульсного модул тора 1 формируетс  напр жение (iJ.в виде последовательности пр моугольных импульсов, длительность которых определ етс  значени ми напр жени  11 на каждом интервале повтор емости опорного напр жени  причеп передние фронты импульсов Цд, совпадают с моментами начала пилообразного напр жени и, а задние фронты определ ютс  совпадением напр жений и и Импульсы и 4- поступают на второй вход амплитудно-импульсного модул тора 2, на выходе которого формируетс  напр жение Uj в виде последовательности импульсов, длительность KOTOj«x определ етс  длительностью импульсов 1)4 вершины по уровню и форме - модулирующим напр жением (i, . Поскольку частота опорного пилообразного напр жени  U неизменна и выбираетс  значительно выше- частоты изменени  напр жени  U. импульсы Kg на выходе амплитудно-импульсного модул тора 2 имеют практически пр моугольную форму, и, следовательно, площадь этих импульсов пропорциональна произведению напр жений U и U- . Дл  получени  напр жени , пропорционального площади импульсов и,, на каждом интервале повтор емости опорного пилообразного напр жени  U, широтнр-амплитудно-модулирова н ное напр жение поступает на вход ннтегрирующего усилител  4, охваченного разр дным ключом 5. На выходе Интегрирующего усилител  4 формируетс  напр жение и в виде последовательности импульсов, уровень которых, достигаемь4й к моментам окончани  импульсов и , пропорционален площади импульсов Uj-, т.е. произведению напр жений Ц и На. на каждс интервале повтор емости опорного пилообразного напр жени  из Дл  получени  непрерывного сигнаа , пропорционального произведению напр жение U и U, используетс  за- . оминающий блок 6, выполненный на конденсаторе 7 и усилителе 8 с больим входшдм сопротивлением, кратковремеиио подключаемый к выходу интегрирующего усилител  4 через ключевой элемент 9 в моменты окончани  импульсов,

Кратковременное включение ключевого элемента 9 в моменты окончани  импульсов обеспечиваетс  генератором 10 импульсов запоминани , вход которого подключен к выходу широтноимпульсного модул тора 1, а выход - к управл ющему входу ключевого элемента 9. На выходе генератора 10 импульсов запоминани  формируетс  напр жение и в виде последовательности пр моугольных импульсов фиксированной длительности, передние фронты которых совпадают с задними фронтами импульсов ид. Импульсы U-, включают ключевой элемент 9, на сигнальный вход которого поступает напр жение Ug с выхода интегрирующего усилител  4. Па выходе ключевого элемента 9 формируетс  напр жение 0„ в виде последовательности пр моугольных импульсов, длительность которых равна длительности импульсов U-7, а амплитуда - уровню напр жени  и в моменты окончани  импульсов и./ т.е. пропорциональна произведению напр жений U и U,2.

Дл  обеспечени  возможности вычислени  произведени  напр жений .11 и Ч на каждом .интервале повтор емости опорного пилообразного напр жени  и необходимо устанавливать нулевое значение напр жени  U на выходе интегриругацего усилител  4 к началу каждого последующего интервала повтор емости опорного напр жени  Uo- Дл  этого используетс  генератор II импульсов установки нул , вход которого соединен с выходом генератора 10 импульсов запоминани , а выход - со входом разр дного ключа 5. На выходе генератора 11 импульсов установки нул  формируетс  напр жение Ug в виде последовательности пр моугольных импульсов фиксированной длительности, передние фронты которых совпадают с задними фронтами импульсов (i-, . Им-, пульсы Ug включают разр дный ключ 5 который шунтирует интегрирующий усилитель 4, устанавлива  ну;;авое значение напр жени  U на его выходе. ТаКИМ образом, установка нулевого значени  напр жени  Ug на выходе интегрирующего усилител  4 ociщecтвл eтc  после формировани  импульсов Ug, поступающих на запоминаюс;ий блок б.

Запоминающий блок 6 фиксирует амплитудное значение импульса Ug н хранит его до поступлени  на его вход следующего импульса U д. Таким образом, на выходе запоминающего блока б формируетс  непрерывное напр жение , пропорциональное произведению напр жений U и Ua, н каждом интервале повтор емости опорного пилообразного напр жени  U. -Из-за дискретного характера вычислени  произведени  напр жений и и и выход-. ное напр жение имеет ступенчатую форму, однако максимально приведенна  относительна  norpemi.oCTb не превьйлает 1,5%, что соответствует точности, достигаемой множительными устройствами врем -импульсного типа.

Использование в предлагаемом устройстве новых функциональных св зей между его элементс1ми выгодно отличает его от известных устройств. Количество установленного оборудовани  уменьшаетс  ориентировочно в два ра ,за, что приводит, как показывает расчетна  проверка, к повышению надежности в 2,7,-раза.

Claims (2)

1.Смолов В. Б. и др. Вычислительные машины непрерывного действи .

-М., Высша  школа, 1964, с.2-93.

2.Авторское свидетельство СССР 432525, кл. Б 06 G 7/16, 1974 (прототип).