Оптоэлектронное устройство для извлечения корня квадратного из суммы квадратов электрических сигналов

р 450197 ОПИСАНИЕ ИЗОВЕЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистинеших Республик) П Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров СССРитет 53) УДК 681.335(088. Опубликовано 15.11,74, Бюл теньДата о кования описания 2) Авторы изобретени Зедгинидзе и Т. А, Хананашвили ель(54) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕН КОРНЯ КВАДРАТНОГО ИЗ СУММЫ КВАДРАТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ Изобретен ки н вычисл Известны извлечения ратов элект фоторезисти циальные усриве чие глубокой отрицательнокомпенсационная схема) ие относится к области автоматиительной техники,оптоэлектронные устройства для корин квадратного из еуммы квадрических сигналов; содержащие вные мостовые схемы, дифференилители и источники света. Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем первая и вторая фото резистивные мостовые схемы объединены об. щим резистивным плечом и подключены пер. выми диагоналями ко входам устройства, а вторыми диагоналями - ко входам основного дифференциального усилителя, выход которо го соединен с выходом устройства и с первыми диагоналями третьей и четвертой мостовых схем, вторые диагонали которых подключены ко входам соответственно первого и второго дифференциальных усилителей, соединенных 20 выходами с источниками света, оптически связанными с фоторезисторами соответственно первой и третьей мостовых схем и второй и четвертой мостовых схем, а один из входов первого и второго дифференциальных усили телей через резистор соединен с соответствующим входом устройства.Это позволило повысить точность, расширить динамический диапазон работы и упростить устройство, ЗО Блок-схема устроиства и дена на чертеже.Устройство содержит мостовые схемы 1 - 4, состоящие из фоторезисторов 5 - 8, резисторов 9 - 18 и общего резистивного плеча 19, дифференциальные усилители 20, 21, 22, резисторы 23, 24, источники света 25, 26.Устройство работает следующим образом.При подаче на вход устройства сигналов Ои Уна выходе первой и второй мостовых схем реализуются напряжения:Ц 1 КРХМ 5 ь2 К 2 У е(где К 1, Кз - конструктивные постоянные первой и второй мостовых схем; Из и Лаев изменения значений сопротивлений фоторезисторов 5 и 6.Для выходных сигналов третьей и четвертой мостовых схем аналогично можно записать:и, = К,и,Я,; Ц= К.Ц,ЬЯ., (2)где Кз, К 4 - конструктивные постоянные третьей и четвертой мостовых схем; Увык - выходное напряжение дифференциального усилителя 20 (выхода устройства); Ы, Мз - изменения значений сопротивлений фоторезисторов 7 и 8.Учитывая нали й обратной связи (и(8) или 15 Оптоэлектронное устройство для извлечениякорня квадратного из суммы квадратов электрических сигналов, содержащее фоторези стивные мостовые схемы, дифференциальныеусилители и источники света, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности, расширения динамического диапазона работы и упрощения устройства, в нем первая и вто рая фоторезистивпые мостовые схемы объединены общим резистивным плечом и подключены первыми диагоналями ко входам устройства, а вторыми диагоналями - ко входам основного дифференциального усилителя, выЗ 0 ход которого соединен с выхОдом устройстваи с первыми диагоналями третьей и четвертой мостовых схем, вторые диагонали которых подключены ко входам соответственно первого и второго дифференциальных усили телей, соединенных выходами с источникамисвета, оптически связанными с фоторезисторами соответственно первой и третьей мостовых схем и второй и четвертой мостовых схем, а один из входов первого и второго дифферен циальных усилителей через резистор соединенс соответствующим входом устройства. Выходные сигналы У,и У далее подаются на вход дифференциального усилителя 20, на выходе которого реализуется выходной сигнал устройства, соответствующий сумме указанных сигналов:с 7,+ К, =- живых+1 7 7 (5)Кв выхили после несложных преобразований: 1 в Св3 4(7) встречное подключение выходных напряжений третьей и четвертой мостовых схем с входными сигналами 1. и Уко входам дифференциальных усилителей 21, 22, можно записать:У, =. С и К= - Уу КРвыхМ - 7 х и КРвых Йв - 7 у (3) т. е. установится такая освещенность фоторезисторов 7 и 8 под действием излучений источников света 25, 26, при которых выполнятся равенства (3).Учитывая оптическую связь источников света 25, 26 также и с фоторезисторами 5, 6 и предполагая, что изменения значений сопротивлений каждой пары- фоторезисторов, связанных с одним из источников света, идентичны (ЬЛ 5=ЛЙ 7, ЬЛБ=ЛЛ 8), для выходных напряжений первой и второй мостовых схем с учетом уравнений (1) и (3) получим:3 ф Вых К 4 вых Подбирая параметры мостов такими, чтобывыполнялось условие: 4для выходного напряжения. получим; Таким образом, устройство производит операцию вычисления корня квадратного из суммы квадратов двух, входных сигналов. Аналогично могут быть построены устройства для получения корня квадратного из суммы квадратов более чем двух входных, сигналов.Точность описанного устройства ограничена лишь степенью идентичности изменений сопротивлений фоторезисторов. Прсдмст пзобрстения