SU943751A1 - Способ делени напр жений - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в электронной измерительной технике.

Известен способ делени  напр жений , заключающийс  в управлении временем разр да конденсатора обратно пропорционально напр жению делител . Получаемое таким образом напр жение  вл етс  управл ющим при интегрироваНИИ напр жени  делимого. Пиковое значение проинтегрированного напр жени  соответствует частному от делени  входных напр жений l.

Однако, делители, построенные по J5 такому принципу, не обладают достаточной точностью.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  способ, заключающийс  в преобразовании напр жени  делите- 20 л  во времени по линейному закону и последующего сравнени  такой формы напр жени  с уровнем напр жени  делимого . Интервал времени от начала цикла

до момента сравнени  пропорционален частному от делени  уровней напр жений входных сигналов f2.

На точность и динамический диапазон делителей, построенных по такому принципу, вли ют параметры вход щих в их блоков, В частности, вли ние параметров интегратора,  вл ющегос  преобразователем импульсного напр жени  с амплитудой, рЪвной напр жению делител , в напр жение, измен ющеес  во времени по линейному закону, про вл етс  в виде погрешности интегрировани  из-за изменени  линейности треугольного напр жени . Как кзвестно, в реальном интеграторе при скачке напр жени  на входе напр жение на выходе его измен етс  не по пр мой, как это было бы в случае идеального интегрировани , а по экспоненте , характерной дл  обычной интегрирующей цепи. Таким образом, точность делени -по данному способу недостаточно высока. Цель изобретени  - повышение точности . Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу делени  напр же ний, заключающемус  в сравнении напр жений , в фиксации и выделении вре менного интервала от начала цикла до момента сравнени , причем длительность временного интервала пропорциональна отношению напр жений делимого и делител , одновременно преобраз ют во времени по экспоненциальному закону напр жение делител  и напр же ние делимого, преобразованное по экс поненциальному закону напр жение делител  интегрируют, результат интегрировани  сравнивают с преобразованным по экспоненте напр жением делимого . На фиг. 1 изображены графики, иллюстрирующие предлагаемый способ; на фиг. 2 - устройство, реализующее пре лагаемый способ. Напр жение делител  преобразуетс  в напр жение, которое измен етс  во времени по экспоненциальному закону 16 напр жение делител ; посто нна  времени изменени  напр жени -делител  во времени. , преобразованное таким обра зом напр жение делител  интегрируют, например, с помощью последовательной RC-цепи, посто нна  времени которой равна посто нной времени изменени  по экспоненте напр жени  делител  При прохождении RC через эту RC-цепь напр жение, убывающее во времени по экспоненциальному закону и., преобразовываизмен ющеес  по етс  в напр жение следующему закону -е/г U(t).t: --, изменение во времени напр жени  на конденсаторе С-цепи; времени RC-ц - посто нна  пи, равна  посто нной времени функции е Примен   преобразовани  Лапласа дл  случа  нулевых начальных условий дифференциальное уравнение RC-цепи можно представить в следующем виде

)rpUelP)

и UoW-t (p4) Выражению U (р) соответствует поравной 2. люс р - кратности, с Поэтому согласно теоремы разложени  дл  случа  кратных полюсов U).. t Момент сравнени  такой зависимости от времени функции напр жени  на конденсаторе ЛС-цепи с напр жением делимого , преобразованного в виде функгде и, значение уровн  напр жени  делимого, т: - посто нна  времени изменени  напр жени  U в зависимости от времени, котора  равна посто нной дифференцирующей времени RC-цёпи, получим зависимость, соответствующую частному от делени  напр жений, т.е. и/ , -t/r , te --U2,e Ои Устройство, реализующее предлагаемый способ, состоит из генератора пр моугольных импульсов 1, ключей 2, 3, дифференцирующих RC-цепей. и 5 согласующего каскада 6, интегрирующей цепи 7, элемента сравнени  8, логического элемента И 9. Устройство работает следующим образом . Входные напр жени  U и U., поступают на сигнальные входы соответствующих ключей, которые управл ютс  симметричными импульсами генератора Т. Пр моугольное напр жение ключа поступает на вход дифференцирующей Я.С-цепи i, а пр моугольное напр жение ключа 2 поступает на вход дифференцирующей RC-цепи 5. Выходными сигналами дифференцирующих ЛС-цепей i и 5  вл ютс  напр жени , измен ющиес  во времени по экспоненциальному закону

где -посто нна  времени цепей k, 5;

Т - период следовани  импульсов напр жени ; vi 1,2,

3..., U).и и напр жени  делимого

и делител . Напр жение дифференцирующей RC-це пи k через согласующий каскад 6 поступает на вход интегрирующей цепи 7, с выхода которой снимаетс  напр жение , измен ющеес  во времени по следующему закону , .MT/r-trtT -Tfir -t-viT)Te -е cyte . j UxKre . 2-c(.) ;ал 4-1)1 еслмит«-Ь5 . - ( -t/r UxJOelL гт.е 2г е s.) если )Jsts(M4-0, где К - коэффициент передачи согласу ющего каскада. Выходные напр жени  дифференцирую щей RC-цепи 5 и интегрирующей цепи 7 соответственно поступают на соответствующие входы элемента сравнени  8. В результате сравнени  этих напр  жений с выхода элемента сравнени  8 снимаетс  импульсное напр жение, передний фронт и срез импульсов которо во времени равны -Tlir 1 f. l -e-T

g-T/2r

Uv

-V

т

;рщт KUx

2.

Напр жение генератора 1 и элемента сравнени  8 подаютс  соответственно на первый и второй входы элемента И ; с выхода которой снимаютс  импульсы, длительность которых соответствует значению

Jv , Т е ..e:

.1. - f + - - .... I -и,..

Claims (2)

1. IV « V- м 1 . -T/rt, KUx 2. ifeДанный способ выгодно отличаетс  от известного, так как позвол ет- исключить погрешность интегрировани , обусловленную нелинейностью треугольного напр жени . Формула изобретени  Способ делени  напр жений, заключающийс  в сравнении напр жений, в фиксации и выделении временного интервала от начала цикла до момента сравнени , причем длительность временного интервала пропорциональна отношению напр жений делимого и дели1гел , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, одновременно преобразуют во времени по экспоненциальному .закону напр жение делител  и напр жение делимого, преобразованное по экспоненциальному закону напр жение делител  интегрируют , результат интегрировани  сравнивают с преобразованным по экспоне нте напр жением делимого. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Герасименко В.П., Харченко P.P. Принципы построени  аналоговых логарифмических преобразователей. Автометри , 1966. № 6.
2. 2.Жилинскас Р.-П.П. Измерители отношени , М., Советское радио, 1975. с. 68 (прототип).

   Cf

   tfx

   (/I

   M

   ut.t