Устройство сопряжения аналогового процессора с вентильным коммутатором

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК б 49555 9) Е 13/00 ИСАИ ЗОБРЕТЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Применение аналоговых вычислительных машин в энергетических системах.Под.ред, Соколова Н,ИМ.:Энергия, 1972,с.140,Разработка и создание математическоймодели и исследование процессов в СЭД,Научный отчет ВНИИЭМ ОАГ, 129, 162,1983, с,34,Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при . аналого-цифровом моделировании машинно-вентильных систем сопряжения аналогового процессора с вентильным коммутатором.Целью изобретения является расширение диапазона рабочих частот.На чертеже приведена функциональная схема устройства.Устройство содержит первый операционный усилитель 1 (ОУ 1), первый масштабный резистор 2 (В 1), второй масштабный резистор 3 (Я 2), третий масштабный резистор 4 (Вз), четвертый масштабный резистор 5 (В 4), выход устройства 6, второй операционный усилитель 7 (ОУ 2), пятый масштабный резистор 8 (В 5), шину 9 связи с аналоговым(54) УСТРОЙСТВО СОПРЯЖЕНИЯ АНАЛОГОВОГО ПРОЦЕССОРА С ВЕНТИЛЬНЫМ КОММУТАТОРОМ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при аналого-цифровом моделировании машинно-вентильных систем сопряжения аналогового процессора с вентильным коммутатором. Целью изобретения является расширение диапазона рабочих частот. Устройство сопряжения содержит операционные усилители 1, 7, масштабные резистоты 2-5, 8, 10, шину 9 связи с аналоговым процессором, корректирующий конденсатор 11 с соответствующими связями. Введение корректирующего конденсатора позволяет расширить диапазон рабочих частот. 1 ил,процессором, шестой масштабный резистор 10 (Вб), корректирующий конденсатор11 (Ск), информационный вход 12 устройства. Уетроиство сопряжения аналогового процессора с вентильным коммутатором работает следующим образом,Поданный на информационный вход 12 сигнал Овх через делитель, образованный пятым и шестым масштабными резистора 8 и 10,.подается на неинвертирующий вход первого операционного усилителя 1 с коэффициентом передачи К 1 = (В 1+ В 2)/В 1, далее через делитель, образованный третьим и четвертым масштабными резисторами 4 и 5, сигнал подается на неинвертирующий вход второго операционного усилителя 7, который работает как повторитель напряжения.Сигнал с выхода второго операционногоусилителя 7 поступает через делитель напряжения, образованный пятым и шестыммасштабными резисторами 8, 10, на неинвертирующий вход первого операционного 5усилителя 1. Выходное напряжение Овыхснимается после делителя 4,5, оно же черезповторитель напряжения (ОУ 2); подаетсяна шину 9 связи с аналоговым процессором.Под коэффициентом передачи К 1 операционного усилителя 1 подразумевается отношение напряжения на его выходе квходному напряжению (имеется в виду напряжение непосредственно на неинвертирующем входе ОУ 1). В данном случае 15первый операционный усилитель 1 включен по схеме неинвертирующего усилителя,поэтому . его коэффициент передачи К 1 == (В 1+ йг)/В 1.Условие настройки устройства, обеспечивающее независимость выходного тока1 вых от величины нагрузки, запишется такВ 5 = йг . Вб/В 1.С учетом приведенного выше условиянастройки можно записать передаточные 25отношения устройства по току и напряжению1 вых(Р)/Овх(Р) = В 2/В 1 ВЗЕ (Р);Оеых (Р)/Овх(Р) = В 2 В 4/В 1 ВЗГ (Р),где (Р) - функции ошибки, показывающая 30зависимость коэффициента передачи устройства для сопряжения от частоты.Функция ошибки вводится в выраженияпередаточных отношений устройств дляподчеркивания неидеальности этих устройств, В идеальном случае функция ошибки должна иметь нулевую фазу и единичнуюамплитуду. В данном случае е (Р) - это функция ошибки, обусловленной ограниченностью полосы усиления операционного 4усилителя 1,Для предлагаемого устройства е(Р) имеет вид где Оещх х и вых " - максимально допУстимые значения выходных напряжений и токапервого операционного усилителя 1, Овх"максимальное входное напряжение устройства, т.е, величину В 4 выбирают так, чтобысумма сопротивлений Вз и В 4 была бы неменьше минимально допустимой нагрузки.для операционного усилителя ОУ 1, исходяиз его допустимых Овых" и 1 вых". Дляобеспечения линейности работы операционного усилителя.1 максимальная величинаВ 4 должна быть не больше правой частинеравенства. которая получается после преобразования отношения напряжения на выходе операционного усилителя 1 кнапряжению на входе всего устройства.Величины сопротивлений масштабныхрезисторов 2, 3, 8, 10 желательно брать оди 5 наковыми для предотвращения разбросапараметров,Формула изобретенияУстройство сопряжения аналоговогопроцессора с вентильным коммутатором,0 содержащее первый и второй операционные усилители, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой масштабныерезисторы; причем первый, второй, третийи четвертый масштабные резисторы включены последовательно, свободные выводыпервого и четвертого масштабных резисторов соединены с шиной нулевого потенциала, общие выводы первого и второго,второго и третьего масщтабных резисторовсоединены соответственно с .инвертирующим входом и выходом первого операционного усилителя, а общий вывод третьего ичетвертого масштабных резисторов. пОдключен к инвертирующему входу второгооперационного усилителя и является выходом устройства, пятый масштабный резистор включен между неинвертирующимвходом первого операционного усилителя ишиной связи устройства с аналоговым прое (Р) = (Тр + 1) /(Тг рг/а+ Т р + 1), 45где а= йз/(Вз+ й 4),Т = Схгйг/К 1,Ск К 1/йг вед 1, где вел 1 - полоса единичного усиления первого операционного усилителя 1. 50Введение корректирующего. конденсатора С приводит к расширению диапазонарабочих частот, Приведем выражение функции ошибки устройства без корректирующего конденсатора 55 е (Р) = 1/(То р/а+ 1),гдЕ Т, = К 1/Вел, а = ВЗ/(йЗ+ й 4),Можно показать, что фазовая погрешность ео (Р) имеет величину первого порядка малости, тогда как фазовая погрешность г(Р) имеет величину второго порядка малости,Расширение диапазона рабочих частот с помощью корректирующего конденсатора Сгх видно из выражения е(Р) если учесть, что т рТр 1,Величина четвертого масштабного резистора В 4, на который нагружено устройство, определяется из условия1649555 Составитель А,Маслов едактор Н.Каменская Техред М.Моргентал Корректор В.Гирняк, аа 1870 Тираж 409 Подписное8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 енно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10 цессором, к которой подключены инвертирующий вход и выход второго операционного усилителя, шестоймасштабный резистор включен между информационным входом устройства и инвертирующим входом первого операционного усилителя. о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона рабочих мест,в него введен корректирующий конденсатор, который включен между инвертирующим входом первого 5 операционного усилителя и шиной нулевогопотенциала,