Устройство для определения модуля вектора рассогласования

. СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК зя)60607 ГОСУД АРС ПО ДЕЛАМ НИЯ ОПИС АВТОл ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪФ АНИЕ ИЗОБРЕ НОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(71) Институт высшей нервной деяте ьности и нейрофизиологии АН СССР53) 681.3(088.8)56) 1. Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре,М.,"Энергия",1979,с.181 и 182.2. Аналоговые микропроцессоры для преобразования координат, Отчет по г/б теме 030401 П. Гос.рег.Р У 76177, разд. 85, МАИ, 1981, с. 315-325, рис. 8.18,8.19 (прототип).(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ ВЕКТОРА РАССОГЛАСОВАНИЯ,содержащее два блока выделения модуля, входы которыхчерез токозадающие резисторы подключены к соответствующим входным клеммам, и сумматор, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, снижения потребляемой мощности и .,упрощения устройства, оно содержит третий блок выделения модуля и два инвертирующих усилителя, входы которых подключейы к выходам первых двух блоков выделения модуля,. а выходы подсоединены к. соответствующим входам третьего блока выделения модуля, выходы блоков выделения модуля подключены к трем входам сумматора.Ф1037283 2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в нем каждый иэ блоков выделения модуля выпол нен в виде дифференциального усилите ля с униполярным выходом, содержащего два транзистора, коллекторы которых объединены, соединены с выходомИзобретение относится к вычислительной технике и электронному приборостроению, а именно к устройствам,предназначенным для оценки модулявектора рассогласования двух одно- ;, 5типных процессов, каждый из которыхможет быть представлен двумя однородными сигналами текущих координате 1(, еи е, (т), еИзобретение предназначено, в частности, для оценки модуля рассогласования при ручном преследующем слежении эа целью, представленной движущейся на экране"дисплея меткой,и может быть широко использовано ваналоговой вычислительной технике,особенно в тех случаях, когда хотябы один иэ сигналов текущих коорди-,нат содержит весомую случайную компоненту, а результаты измерений представляются в сглаженном (усредненномэа некоторый промежуток времени)виде,Известны устройства для вычисления модуля вектора рассогласования,,содержащие последовательно соединенные вычитающие блоки (для выделениясигналов частных рассогласований Еи Е,), а также блоки для возведенияв квадрат и блок, выполняющий функ- З 0цию извлечения квадратного корня ( 1).Однако данные устройства либо необеспечивают высокой точности в широком динамическом диапазоне, илиже оказываются неоправданно сложными 35и громоздкими.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяустройство. для определения модулявектора или модуля вектора рассогласования, содержащее два блока вычисления модуля с токоэадающими резисторами (в составе входных квадратичных преобразователей), выходной сумматор и блок вычисления квадратичных зависимостей 2 3.Недостатком известного устройстваявляется относительная сложность и,как следствие, пониженная надежностьи относительно высокая потребляемаямощность.50 блока и через общий коллекторный резистор подключены к шине питающегонапряжения, а базы и эмиттеры соединены перекрестно, подключены черезшунтирующие резисторы к шине нулевого потенциала и являются входамиблока. 2Целью изобретения является повышение надежности, снижение потребляемой мощности и упрощение устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для определениямодуля вектора рассогласования, содержащее два блока выделения модуля,входы которых через токозадающиерезисторы подключены к соответствующим входным клеммам, и сумматор, выход которого является выходом устройства, дополнительно содержит третийблок выделения модуля и два инвертирующих усилителя, входы которых подключены к выходам первых двух блоковвыделения.,модуля, а выходы подсоединены к соответствующим входамтретьего блока выделения модуля, выходы блоков выделения модуля подключены к трем входам сумматора,В устройстве каждый иэ блоковвыделения модуля выполнен в видедифференциального усилителя с униполярным выходом, содержащего два транзистора, коллекторы которых объединены, соединены с выходом блока и через общий коллекторный резистор подключены к шине питающего напряжения,а базы и эмиттеры соединены перекрестно, подключены через шунтирующиерезисторы к шине нулевого потенциала и являются входами блока.На чертеже представлена структурная схема устройства.Устройство содержит три блока выделения модуля, выполненных в видеодинаковых дифференциальных усилите 1лей 1 - 3 с униполярными выходамидва из которых (1 и 2) подсоединенык входам инвертирующих усилителей14 и 5 и одновременно к двум входамтрехвходового сумматора б, Выходыинвертирующих усилителей 4 и 5 под-соединены непосредственно к входамтретьего дифференциального усилителя3, униполярный выход которого 7 подсоединен к третьему входу сумматора6. Каждый инвертирующий усилительвыполнен на резисторе 8 и транзисторе 9. Применение обычных (операционных) дифференциальных усилителейсвязано с усложнением устройства,Заказ 6013/52 Тираж 706 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 так как для получения униполярного выхода необходимо подключить еще одну микросхему с навесными резисторами и диодами. В данном случае функции дифференциального усилителя и одновременно двухтактного выпрямителя сигналов выполняет пара транзисторов 10 и 11, эмиттеры и базы которых соединены перекрестно.г Устройство работает следующим 10 .образом.При подаче сигналов е), ех и . е, е на входы первого и второго усилителей (клеммы 12 и 13, 14 и 15) на общем коллекторном резисторе 1 16 появляется сигнал, пропорциональный абсолютному значению разности входных сигналов, т.е. ЕЬ,(= К(еХ -е(а и соответственно Еду =К(е,) -еу ). Наилучшая симметрия по каждому входу ча входные сигналы +е и -е достигается в режиме Генератора токафф, для чего входные клеммы 12 15 усилителей 1 и 2 подключаются к эмиттерно"базовым входам через токо задающие резисторы 17 - 20, величины сопротивлений которых выбираются на порядок больше сопротивлений змиттерно-базовых входов, шунтированных резисторами 21 и 22 с частью сопротивления подстроечного потенциометра 23Для усилителя 3 функцию генератора тока выполняют коллекторные цепи инвертирующих усилителей 4 и 5, а его выходной .униполярный сигнал равен е 2 у =к(едх- еьу ) . В итоге, на выходе сумматора 24 появляется сигнал евых =к 1 (едх+еьу ) +к (еьх-еду) с где К и К - постоянныекоэффициенты,. который с точностью до +К, представляет сигнал, определяемый выра-. жением Ед+ Еду .Свойства примененных униполярных усилителей и связанных с ними узлов таковы, что при отсутствии входных сигналов или при их попарном равенстве устройство тока не потребляет. Последнее делает его не только очень экономичным, но и повышает надежность схемы и стабильность к различного рода дрейфам,Величины коэффициентов передачи для униполярных сигналов Еду и Е у и для их абсолютной разности (ЕХу ) зависят от выбора величины и знака мгновенной ошибки измерения и соответственно от величины и знака интегративной погрешности. Если иметь одинаковые максимальные значения мгновенной ошибки измерения (Кох= =+4), то интегративная погрешностьоказывается равной 0,7, а соответствующие этому режиму коэффициенты К = 0,68 и К = 0,28. При изме-. нении масштаба оценки модуля вектора рассогласования величины коэффициентов К и К соответственно изменяются, однако оптимальное их соотношение должнО оставаться постоянным и равным 0,41.