SU860088A1 - Квадратор - Google Patents

Description

(54) КВАДРАТОР

Изобретение относитс  к аналоговой и аналого-цифровой вычислительной технике. Известен квадратор, содержащий интегратор и генератор линейно измен ющегос  напр жени  1. Его недостаток - низка  точность преобразовани , так как- в функцию преобразовани  устройства входит посто нна  времени генератора линейно измен к цегос  напр жени . Наиболее близок к предлагаемому квадратор, содержащий два интегратора , четыре ключа, источник опорного напр жени , два нуль-органа, узел управлени , формирователь временного интервала, первый вход первого интег ратора соединен с выходом первого ключа, а первый вход второго интегратора соединен с выходом второго ключа, входы первого и второго ключей св заны с входной шиной устройства , вторые входы первого и второго интеграторов соединены соответственн с выходом третьего и четвертого ключей , входы которых св заны с выходом источника опорного напр жени , выход первого интегратора подключен к выходу- первого нуль-органа, а выход второго интеграт.ора подключен к выходу второго нуль-органа, выходы обоих нуль-органов соединены с соответствующими входами узла управлени , выходы узла управлени  св заны с выходом формировател  временного интервала и управл ющими входами ключей, выход фор даровател  временного интервала соединен с рыходной шиной устройства 21. Недостатками такого квадратора  вл ютс  низка  точность и низкое быстродействие. Низкое быстродействие обусловлено тем, что цикл преобразовани  состоит из трех тактов. Низка  точность преобразовани  - т&л, что э указаннем устройстве осуществл етс  перемножение интегральных значений входного сигнала, вз тых в разные моменты времени. В первом такте интегрируетс  напр жение вторьо интегратором в течение времени Т , и только по окончании этого .такта происходит интегрирование входного напр жени  первым интегратором в течение интервала времени Т. При преобразовании непосто нных напр жений это обсто тельство приводит к иашичию динамической погрешности, так как

а врем  первого такта входное напр ение может изменитьс .

Цель изобретени  - повышение точости и быстродействи  квадратора.

Поставленна  цель достигаетс  тем,. то квадратор, содержащий интегратор, зел управлени , источник опорного апр жени , нуль-орган, вход котороо соединен с выходом интегратора, а ыход подключен к первому входу узла правлени , формирователь временного нтервала, вход которого соединен с первым выходом узла управлени ,а выод  вл етс  выходом квадратора,дополнительно содержит два усилител  посто нного тока, два элемента с управл емой проводимостью, два переключател , два масштабных резистора, аналоговое запоминающее устройство и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со вторым вкодом дл  управлени , первый информационный вход первого переключател  соединен со входом аналогового запоминающего устройства и  вл етс  входом квадратора, второй информационный вход первого переключател  соединен с выходом источника опорного напр жени , с первым информационным входом второго переключател  и выходом первого элемента с управл емой проводимостью, второй информационный . вход второго переключател  соединен с выходом аналогового запоминающего устройства, выход первого переключател  через первый масштабный резистор, а выход второго переключател  через второй элемент с управл емой проводимостью соединены с входом первого усилител  посто нного тока, выход которого соединен с управл ющими входами первого и второго элементов с управл емой проводимостью, первого элемента с управл емой проводимостью соединен с входом второго усилител  посто нного тока, между входом и выходом которого включен второй масштабный резистор, выход второго усилител  посто нного тока соединен с входом интегратора, управл ющие входы переключателей и управл ющий вход аналогового запоминающего устройства подключены ко второму выходу узла управлени .

На Чертеже приведена блок-схема квадратора.

Квадратор содержит интегратор 1, нульЧорган 2, узел 3 управлени , аналЭговое запоминающее устройство 4, первый и второй переключатели 5 и 6, первый и второй элементы 7 и 8 управл емой проводимостью,первый и второй масштабные резисторы 9 и 10 первый и второй усилители 11 и 12 посто нного тока,источник 13 второго напр жени  , формирователь 14 временного интервала, генератор 15 тактовых импульсов.

Квадратор работает следующим о-бразом .

В первом такте по команде с узла управлени  переключатели 5 и 6 устанавливаютс  в верхнее положение. Длительность первого такта Т/ задаетс  узлом 3 управлени .

В течение первого такта интегратор 1 зар жаетс  выходным напр жением и (t) усилител  12, которое пропорционально входному напр жению U)((t). Дл  первого усилител , охваченного отрицательной обратной св зь через элемент 8, можно записать уравнение

u (fc)

Vo-°

U.

откуда

v-, G

- значение прюводимости эле-f мента 8; R - значение сопротивлени  резистора ;

V - напр жение источника опорного напр жени  13. Выходное напр жение усилител  12 определ ют из уравнени 

.

откуда

U jC-tl -NoQa a,

где Rg значение сопротивлени  резистора 10;

G - значение проводимости второго элемента 7.

В общем случае неидентичность характеристик элементов 7 и 8 с управл емой проводимостью приводит к тсжу что проводимости Си G, не равны между собой, т.е.

Gii-aQ, дг)

где а - коэффициент, учитывающий

неидентичиость характеристик элементов 7 и 8. С учетом (1) и (3) уравнение (2)

можно записать.в виде

U,U.- Н% (4,

За врем  первого такта Т., интегратор 1 зар жаетс  до напр жени 

,, (.,

Claims (2)

1. Абдулаев И.М., Ахмедов P.M. Функциональный аналого-цифровой преобразователь на интегральных микросхемах . - Приборл и техника эксперимента/ 1976, 2, с. 87-88.

2. Селибер А.Б. и др. Универсальный аналого-цифровой преобразователь. Приборы и системы управлени  , 1977, 6, с. 38-39 (прототип).