SU894733A1 - Коррел тор - Google Patents

Description

(5) КОРРЕЛЯТОР

1

Изобретение относитс  к аналогевой вычислительной технике и может быть использовано в устройствах дл  передачи дискретной информации и в измерительных приборах, в которых необходимо вычислить свертку сигнала с опорным напр жением, имеющим форму меандра.

Известен коррел тор, который содержит аналоговые ключи (прерыватели ), управл емые пр моугольным сигналом , и интегратор на операционном усилителе. При этом на входы аналоговых ключей подаетс  симметричный входной сигнал, а на управл ющие входы управл ющий сигнал подаетс  противофазно, интегратор собран на Ьперационном усилителе р

Точность коррел тора уменьшаетс  при необходимости работы от источника сигналов с несимметричным выходом.

Наиболее близок к предлагаемому коррел тор, который содержит операционный усилитель, между входом и

ВЫХОДОМ которого включен интегрирующий конденсатор, и аналоговые ключи, образующие два прерывател , сигнал на входы этих прерывателей подаетс  симметрично, управление прерывател ми осуществл етс  противофазно 2}.

Основные погрешности известного коррел тора определ ютс  степенью симметричности входного сигнала,дл 

Claims (2)

10 выполнени  этого требовани  необходимо использовать либо трансформаторы , что  вл етс  нетехнологичным, либо операционные усилители, что усложн ет схему, увеличивает потреб«5 ление энергии и ограничивает рабочую полосу частот, и степенью идентичности коэффициентов передачи прерывателей как в открытом, так и закрытом состо нии, выполнение этого тре20 бовани  накладывает существенные ограничени  на используемые элементы и значени  номиналов резисторов в интеграторе . 3 Дл  уменьшени  вли ни  прерыател  в открытом состо нии сле1ует увеличивать сопротивление резистора в интеграторе, что приводит | увеличению вредного вли ни  -входных токов операционного усилител . Все эти обсто тельства привод т к уменьшению точности и динамического диапазона особенно при необходимости работы от несимметричного источника сигнала. Цель изобретени  - упрощение схемы коррел тора. Дл  достижени  поставленной цели в коррел тор, содержащий переключатель , вход которого  вл етс  первым входом коррел тора, и операционный , усилитель, между инвертирующим входом и выходом которого включен конденсатор , введены два масштабных резистора и параллельно соединенные резистор и конденсатор, перва  обща  точка которых объединена со входом резистивного делител  и  вл етс  .вторым входом коррел тора, а втора  соединена с инвертирующим входом операционного усилител , который соединен с шиной нулевого потенциала через первый масштабный резистор и с выходом переключател  через второй масштабный резистор, второй выход переключател  соединен с шиной нулевого потенциала. Таким образом, предлагаемое устройство содержит только один аналоговый ключ, управл емый источником опорного напр жени  с несимметричным выходом, причем источник сигнала также должен иметь несимметричный выход.Эти особенности коррел тора позвол ют отказатьс  от дополнительных симметрирующих устройств и снижают требовани , св занные с идентичностью характеристик ключей, что позвол ет увеличить точность и динамический диапазон при работе от несимметричности источника сигналов На чертеже приведена функциональна  схема коррел тора. Несимметричный источник 1 сигнала через резистивный делитель напр жени , образованный масштабными резисторами 2 и 3, соединен с неинвертирующим входом операционного уси лител  и через параллельное соединение конденсатора 5 и резистора 6 с инвертирующим входом этого операционного усилител . Между инвертирую щим входом и выходом операционного усилител  включен интегрирующий конденсатор 7. Между инвертирующим входом операционного усилител  и шиной нулевого потенциала включены первый масштабный резистор 8 и последовательно соединенные .второй масштабный резистор 9 и ключ 10. На управл ющий вход аналогового ключа подаетс  управл ющее напр же- ние от источника 11 опорного напр жени . Можно показать,что операци  св.ертки сигнала Ug.j(t) с опорным меандровым напр жением Uon(t) сводитс  к интегрированию Ug(t), причем интегралу должен быть присвоен знак, совпадающий со знаком опорного-напр жени  на интервале интегрировани . Операторна  передаточна  функци  предлагаемого коррел тора Т{р), определ ема  как отношение изображени  по Лапласу выходного напр жени  U5bix(p) t изображению входного напр жени  UpyCp), имеет вид )-()(.. --щщ) где G и С - соответственно проводимости резисторов и емкости- конденсаторов; индексы соответствуют позици м чертежа. эквивалентна  проводимость двухполюсника, образованного резисторами 6 и 8 с ключом 10. Очевидно, что где Gj - проводимость ключа. Если выполн етс  условие % Ч то (1) переходит 1 э -GfeG-b Т(р) Рассмотрим один из частных случаев выполнени  (k) Г Г Г Ч Jl L-. Заметим, что проводимость кл мен етс  в зависимости от управ щего напр жени  и, конечно, мен эквивалентна  проводимость. При проводимость открытого ключа ра бесконечности, а закрытого - ну получаем эквивалентные проводим дл  открытого G и закрытого G ключей Gg+Gj S-. Подставив (7) в (3), получае значени  передаточной функции д открытого Тр(Р) и закрытого ключей ТО(Р) Gg+G 9 -Gfe . Gg -Gfe з(р)с При выполнении услови  -Gg), S 2(G, переход т в соотношение Ge -Gg ГС(Р) 7 2 G6 -Gg тЛр) - Переход  от передаточных фун ( 10) к мгновенным значени м вых напр жений, получаем Таким образом, предлагаемое устройство интегрирует входной сигнал со знаком, определ емым опорным напр жением , которое управл ет положением ключа. Предлагаемый коррел тор значительно проще известных, не требует противофазного опорного напр жени  и может работать от источника сигнала с несимметричным выходом, что позвол ет подн ть точность выполнени  операции свертки. Формула изобретени  Коррел тор, содержащий переключатель , вход которого  вл етс  первым входом коррел тора, и операционный усилитель, между инвертирующим входом и выходом которого включен конденсатор , отли чающийс  тем, что, с целью упрощени , в.него введен резистивный делитель напр жени , два масштабных резистора и параллельно соединенные резистор и второй конденсатор, первый общий выход которых объединен со входом резистивного делител  и  вл етс  вторым входом рьррел тора, а второй соединен с инвертирующим входом операционного усилител , который соединен с шиной нулевого потенциала через первый масштабный резистор и с первым выходом переключател  через второй масштабный резистор, второй выход переключател  соединен с шиной нулевого потенциала. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3992..617, кл.О Об G 7/19, опублик. 1977.

2. Авторское свидетельство СССР N 371582, кл. G Об F 15/336, 1971 (прототип).