Функциональный преобразователь

СО 1 Оэ сОВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) 072 51) 5 ОП Б АВТОРСКО ЕТЕЛЬСТВУ мацион- систем ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(71) Киевский политехничекий институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(56) Авторское свидетельство СССР 1 ч. 679997, кл. 6 06 6 7/26, 1977.Авторское свидетельство СССР г 1. 1156096, кл. 6 06 6 7/16, 1983.(57) Изобретениено-измерительно относится к информэционй технике и может быть использовано при построении инфор но-измерительных систем, а также автоматического управления, Цел бретения является расширение ф нальных возможностей за счет обес возможности осуществления упр временным сдвигом периодическог ла или перенесением его спектра. ональный пробразователь со интегратор, выполненнь 1 й на операц усилителе 1, блоке 2 интегрирующ денсаторов и коммутаторе 3, блок в хранения на запоминающем конде 8, коммутаторе 9 и повторителях н ния 10, 11, ключи 4. 5 и 7, запоми конденсатор 6 и блок управления 1 ункциопечения авления о сигна- Функцидержит ионном их кон- ыборкинсаторе апряженающий .1 ил,Изобретение относится к информационно-измерительной технике, в частности к функциональным преобразователям, и может быть использовано при построении информационно-иэмерительных систем, а также систем автоматического управления, систем обработки информации и систем автоматизации научных исследований,Целью изобретения является расширение фунциональных возможностей функционального преобразователя за счет обеспечения возможности осуществления управления временным сдвигом периодического сигнала или перенесением его спект рэ.На чертеже приведена схема предлага, емого устройства,Функциональный преобразователь содержит интегратор, выполненный на операционном усилителе 1, б л о к е 2интегрирующих конденсаторов, коммутаторе 3, подключенном к блоку 2 интегрирую,щих конденсаторов и к, выходуоперационного усилителя 1, ключ 4, подключенный к входу операционного усилителя 1, ключ 5, подключенный к выходу операцион-. ного усилителя 1, запоминающий конденсдатор 6, одна обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, а другая -с общим выводом ключей,4 и 7, блок выбоокихранения, выполненный на запоминающем конденсаторе 8, коммутаторе 9 и повторителя 10 и 11 напряжения. блок 12 управления.Примером построения блока 12 управ ления может служить совокупность генератора 13 тактовых импульсов, счетчиков 14 и 15 импульсов, подключенных к выходу генератора 13 и к установочному входу блока 12, дешифраторов 16 и 17, подключенных к счетчикам 14 и 15 и к выходам блока 12 управления,Преобразователь работает с периодом, равным периоду входного напряжения Овхф В каждом периоде работы содержится т циклов. Блок 2 содержит гп интегрирующих конденсаторов,.а коммутаторы 3 и 9 содержат а ключей каждый. В течение всего 1-го цикла оказывается замкнутым 1-й ключ коммутатора 3, подключая тем самым в цепь обратной связи операционного усилителя 1 1-й конденсатор блока 2, образуя интегратор, В начале 1-го цикла кратковременно замыкается ключ 5, в результате чего конденсатор 6 заряжается до напряжения, равного напряжению на выходе операционного усилителя 1 (или, что то же самое, на 1-м конденсаторе блока 2), Затем после размыкания ключа 5 кратковременно замыкается ключ 4 - весь заряд с конденсатора 6 переходит на конденсатор интегратора, т,е. на 1-й конденсатор блока 2. После этого конденсатор 6 заряжается через ключ 7 от входного напряжения до уровня, соответствующего его мгновенному значе 5 ни:о в момент подключения конденсатора.Далее следует разряд конденсатора 6 на вход интегратора и затем в момент размыкания 1-го ключа коммутатора 1-й цикл заканчивается. Аналогичные процессы 10 происходят в каждом из гп циклов каждогопериода. Рассмотрим аналитические выра. жения, описывающие этот процесс. Предположим, что перед первым из рассматриваемых периодов напряжение на 15 1-м конденсаторе бока 2 было равно Оь.Тогда после окончания 1-го цикла в первом периоде оно станет равнымЧвхС С Чвх 1 С20 где Овх - мгновенное значение напряженияОвх(1) в момент подключения ключа 7 в 1-м цикле;С - емкость конденсатора 6;С 1 - емкость 1-го конденсатора блока 2:25 СС 1 =1 --СПосле окончания 1-го цикла во второмпериоде30 %2 (1 +С 1) +Чн С 1После окончания 1-го цикла в и-м периодевх 1 С О 1 - 1 +Оп35где) - порядковый номер периода,) = 1,п.В последнем выражении первое слагаемое представляет собой сумму в членов геометрической прогрессии со знаменателем40 прогрессии О, сходящейся при условии 1 С 111. Второе слагаемое О 1 н 0" - убывающийчлен при этом же условии, когда и -ф в 0.Воспользовавшись формулой для вы 45 числения суммы членов геометрическойпрогрессии при п - СО,получим выражение для определения напряжения на 1-м конденсаторе блока 2 в уогановившемся режимеО 00= ОвхьСледует заметить, что напряжение на1-м конденсаторе. блока 2 не зависит ни от его собственной емкости, ни от емкости кон 55 денсатора 6. Очевидно, что если0достаточно мало, то процесс установления напряжения О 0 в заканчивается достаточно быстро, Практически значение С 1 может поддерживаться настолько малым, что переходный процесс заканчивается всего за два-три1665393 Составитель Л.СнимщиковаРедактор С,Пекарь Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескид Заказ 2394 Тираж 392 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб,; 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 периода. Если при этом коммутатор 9 подключает к конденсаторам блока 2 вход повторителя 10, то при подключении каждого конденсатора блока 2 конденсатором 8 будет осуществлено запоминание напряжения этого конденсатора, С конденсатора 8 напряжение поступает через повторитель 11 на выход устройства, формируя там напряжениее, форма которого представляет собой ступенчатую кривую, полученную кусочно-ступенчатой аппроксимацией входного напряжения Овх Если коммутаторы 3 и 9 работают синхронно и одновременно замыкаются 1-й, 2-й,-й,т-й ключи обоих коммутаторов, то входное и выходное напряжения устройства не будут иметь временного сдвига друг относительно друга. Изменяя начальную фазу циклического замыкания ключей одного из коммутаторов 3 или 9 относительно другого, можно тем самым задавать временной сдвиг между входным и выходным напряжениями, Это может осуществляться, например, путем начальной установки счетчиков 14 и 15 блока 12 управления. Если осуществить цилическое замыкание ключей коммутатора 9 не синхронно с коммутатором 3, а с большей или с меньшей частотой, то это приведет к "сжатию" или "растяжению" вдоль временной оси выходного напряжения по сравнению с входным, т.е, к перенесению его спектра вдоль оси частот,Формула изобретения Функциональный преобразователь, содержащий последовательно соединенные первый и второй ключи, интегратор и блок 5 выборки-хранения, выход которого является выходом преобразователя, запоминающий конденсатор, одна обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, а другая - с общим выводом первого и второго 10 ключей, третий ключ, первый информационный вывод которого подкючен к общему выводу первого и второго ключей, блок управления, установочный вход которсио является управляющим входом преобразо вателя, а его выходы соединены с управляющими входами первого, второго, третьего ключей и блока выборки-хранения, о т л и ча ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет 20 обеспечения возможности осуществленияуправления временным сдвигом периодического сигнала или перенесением его спектра, в нем й) допОлнительных выходов интегратора подключены к соответствую щим (й) дополнительным информационным входам блока выборки-хранения, выход интегратора через третий ключ подключен к общему выводу первого и второго ключей, М входов управления постоянной времени ин тегратора и (К) дополнительных управляющих входов блока выборки-хранения подключены к выходам блока управления,