Элемент с управляемым сопротивлением

(54) ЗЛЕМЕН ТИВЛЕНИЕМ (57) Изобрете ной технике ройствах авт управления, г зависимости относительно. т ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский электротехнический иститут им, В.И, Ульянова (Ленина)(56) Авторское свидетельство СССРМ 1596351, кл. 6 06 6 7/12, 1988. Т С УПРАВЛЯЕМЫМ СОПРОние относится к вычислитель- и может быть применено в устоматического регулирования и де необходимо формирование сопротивления г элемента от й длительности ОуправляюИзобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в устройствах автоматического регулирования и управления, где необходимо формирование зависимости сопротивления г элемента от относительной длительности Оуправляющего широтно - модулированного сигнала О = т/Т, представляющего собой последовательность прямоугольных импульсов длительностью т и периодом повторения Т, по дробно-рациональному закону г = а 0 О/(а 1- аг О- аз (У), где ао, а, аг, аз - коэффициенты дробно-рациональной функции,Цель изобретения - повышение точности работы элемента при управлении средним значением его сопротивления по дробно - рациональному закону. 1679506 А 2 щего широтно - модулированного сигнала Э= т/1, представляющего собой последовательность прямоугольных импульсов длительностью т и периодом повторения Т, по дробно-рациональному закону г = ао О/(а 1- агО- аз (У); ао, а 1, аг, аз - коэффициенты дробно-рациональной функции. Цель изобретения - повышение точности работы элемента при управлении средним значением его сопротивления по дробно-рациональному закону, Введение управления средним значением сопротивления элемента по дробно-рациональному закону г позволяетреалиэоватьдробно-рациональные функции с полюсами, расположенными на вещественной оси несимметрично относительно начала координат, 1 ил,На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого элемента с управляемым сопротивлением,Элемент с управляемым сопротивлением содержит операционный усилитель 1, первый сигнальный вывод 2 элемента, первый масштабный резистор 3, первый усредняющий конденсатор 4, второй масштабный резистор 5, первый ключ 6, второй сигнальный вывод 7 элемента, третий масштабный резистор 8, второй усредняющий конденсатор 9, четвертый масштабный резистор 10, второй ключ 11, управляющий вход 12 элемента и пятый масштабный резистор 13.Элемент работает следующим об разом.На управляющий вход 12 поступает поок модулированных по длительности поя 1679506моугольных импульсов, управляющих работой ключей 6 и 11. Усредняющие конденсаторы 4 и 9 обеспечивают подавление высших гармоник напряжения, возникающих при коммутации ключей 6 и 11. Благодаря этому масштабные резисторы 3, 8 и 13 оказываются развязанными по переменному току от импульсно управляемых цепей, состоящих иэ масштабных резисторов 5 и 10 и ключей 6 и 11.В предположении заземления второго сигнального вывода 7 элемента и идеального операционного усилителя 1 ток через масштабный резистор 8 равен1 в 0468, (1)где 04 - среднее значение напряжения на усредняющем конденсаторе 4;6 в - проводимость масштабного резистора 8.Среднее значение напряжения на усредняющем конденсаторе 9 равно08 = 18 - о = 04 6-, (2)68где 09 - среднее значение напряжения на усредняющем конденсаторе 9;61 о - проводимость масштабного резистора 10;О - относитеЛьная длительность широтно - модулированных сигналов, (м) /ТСреднее значение напряжения на усредняющем конденсаторе 4 может быть найдено из условия динамического равновесияОзар,4 = Оразр 4, (3)гДе Озар,4 - заРЯД, пРиобРетаемый конДенсатором 4 на этапе заряда;Оразр. 4 - ЗаРЯД, тЕРЯЕМЫй КОНДЕНСатО- ром 4 на этапе разряда,При разомкнутом состоянии ключа б в течение промежутка времени (Т - т) имеютОзера =Ьс. (Т-С)+ОЗСЗ (Т-С)-0461 З(Т -С),(4) где 1 вх - значение входного тока элемента;6 з - проводимость масштабного резистора 3;61 з - проводимость масштабного резистора 13.При замкнутом состоянии ключа б в течение промежутка времени имеют Оразр.4 0465 7+ 04613 вх Т Ю, (5) где 65 - проводимость масштабного резистора 5,Подставив выражения (4) и (5) в выражение (3) и сократив одинаковые члены, пол- учают вх,Т+ 0963 Т Т = 0465 хили(вх. + 0963 - 04613 0465 О. (6)Иэ выражения (6) с учетом выражения (2) 5 получают1 вх. + 04 -04 613 = 04 65 О,6 з бвбю(ЭПри этом функциональная характеристика элемента имеет вид10 6 юО04 = 1 вх.6 з 6 в - 6 ю 613 9 - 65 6 ю Фт. е, среднее значение сопротивления элемента подчиняется дробно - рациональному 15 закону упРавления видаг = ао О/(а 1- аг О аз И ).Изобретение позволяет получить положительный эффект за счет управления средним значением сопротивления элемента по 20 дробно-рациональному закону г = ао О/(а 1- -агй-аз 6).Например, дробно - рациональная функцияЯ / О - 7,0428 О 25 1, 0558 - 0,09613 О - (У аппроксимирует функцию зЬ ( ОМ 2 ) в диапазоне Оот О до 1 с методической погрешностью не выше 0,01, а . дробно-рациональная функция8,3395 О81/г О -8,3979 - 0,3040 О - Ф35аппроксимирует функцию зЬ Йв диапазоне изменения О от О до 1 с методической погрешностью не выше 0,034.Кроме того, введение управления сред ним значением сопротивления элемента подробно-рациональному законуг = ао ОУ(а 1- аг О- аэ Ф)позволяет реализовать дробно - рациональные функции с полюсами, расположенными 45 на вещественной оси не симметрично относительно начала координат.Формула изобретения Элемент с управляемым сопротивлением по авт. св. С.ССР М 1596351, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения,точности при управлении средним значением сопротивления элемента по дробно-рациональному закону, в него дополнительно введен пятый масштабный резистор, вклю ченный между сигнальными выводайи элемента.1679506 Корректор С.Шевкун венно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ои Редактор. Т,ИваноЗаказ 3216ВНИИПИ Госу Составитель Н,ЗайцеТехред М.Моргентал Тираж 363 Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5