Время-импульсный квадратичный преобразователь

ОП И САНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликКомитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРАвторыизобретенияЗаявитель В. Б, Смолов и Е, П, Угрюмов Ленинградский электротехнический институт им. В. И. УльяноваПредлагаемый преобразователь может найти применение в аналоговой вычислительной технике.Известны время-импульсные преобразователи, содержащие операционный усилитель с усредняющей цепью обратной связи и управляемые ключи во входной цепи. Их недостатками являются наличие источников треугольного или пилообразного напряжений и невысокая точность работы.В предлагаемом преобразователе эти недостатки устранены, Он отличается от известных преобразователей тем, что к суммирующей точке операционного усилителя подключены две параллельные цепи, соединенные с источниками опорного напряжения, в одну пз которых включен резистор, а другая выполнена в виде последовательно включенных резистора, двух ключей и второго резистора, причем управляющий вход одного ключа непосредственно, а другого через фазоинвертор подключены к источнику прямоугольных импульсов, а общая то ка соединения ключей через конденсатор связана с земляной шиной,На фиг. 1 показана блок-схема преобразователя, где обозначено: 1 - операционный усилитель со сглаживающей цепью обратной связи, выполненной на резисторе и конденсаторе; 2 - 4 - резисторы; 6 - конденсатор; 6 и 7 - двухпозиционные ключи; 8 - фазоннвертор; - Е и +Е - опорные напряжения постоянного тока; Ь - выходное напряжение постоянного тока; О - относительная длительность входных прямоугольных импульсов.5 На фиг. 2 показан входноп импульс.Входные импульсы переменной длительности с клеммы 9 поданы на ключ 6 и через фазоинвертор 8 на ключ 7, Общая точка ключей 6 и 7 связана с земляной шиной через кон депсатор 6. Последовательно с ключами включены резисторы 2 и 3, Цепь питается от источника постоянного напряжения +Е. Между источником отрицательного напряжения - Е и входной клеммой усилителя 1 включен 15 резистор 4.Ключи 6 и 7 управляются входными импульсами следующим образом.Период повторения входных импульсов равен Т, Нулю переменной величины, модули рующей длительность импульсов, соответстТвует условие т = - , где т - длительность2импульса. При положитсльных значениях моТ25 дулируемой величины - , ) - , а при отрпца 2 Т тельных значениях т( - . Таким образом,2 Т 30 интервал т -- пропорционален ходой 2переменной, которая может быть знакопеременной. Относительная длительность интерваТла т -- , равная -- 0,5, обозначена О,2 Ттак что О = -- 0,5.ТВ течение части периода от нуля до т ключ б замкнут, а ключ 7 разомкнут. В течение остальной части периода (1=т - :Т) состояние 10 ключей изменяется на противоположное.Выходное напряжение У,можно определить следующим обр азом.Поскольку входная клемма операционного усилителя 1 является потенциально заземлен ной (это предположение обычно используется при нахождении функциональных характеристик схем с операционными усилителями), на интервале 0 - т конденсатор 5 заряжается через резистор 2 и замкнутый ключ б, а на ин тервале т - Т разряжается через резистор 3 и замкнутый ключ 7, При этом постоянная времени цепи должна намного превышать период повторения импульсов.Можно показать, что выходной сигнал пос ле усреднения на выходе усилителя 1 будет иметь вид:Е Р, ЕР, -.(Т - т)1 вых - Твх. срЙ :4 й Р Тгде Я - сопротивление резистора цепи об 30ратной связи усилителя;Й - сопротивление резистора 2 или 3;4 Я - сопротивление резистора 4.Учитывая, что - = О + 0,5, получим 55Т При переменном опорном напряжении, пропорциональном второй входной величине, с помощью предлагаемого устройства можно воспроизводить множительно-квадратичную зависимость видав=х, х 2 при задании г и х, напряжениями постоянного тока, а х, в виде относительной длительности импульсов.В частном случае при Е = сопз 1 воспроизводится квадратичная зависимость вида У,=й "О, где й - постоянный коэффициент, что соответствует функции г = х при задании величины х, относительной длительностью прямоугольных импульсов, а величины г напряжением постоянного тока. Предмет изобретенияВремя-импульсный квадратичный преобразователь, содержащий операционный усилитель с усредняющей цепью обратной связи, двухпозиционные управляемые ключи и фазоиквертор, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности работы устройства, к суммирующей точке операционного усилителя подключены две параллельные цепи, соединенные с источниками опорного напряжения, в одну из которых включен резистор, а другая выполнена в виде последовательно включенных резистора, двух ключей и второго резистора, причем управляющий вход одного ключа непосредственно, а другого через фазоинвертор подключены к источнику прямоугольных импульсов, а общая точка соединения ключей через конденсатор связана с земляной шиной,286358Фиг 1Составитель И, А, Шелипова едактор Л. А. Утехина Техрсд 3. К. Тараненко Корректоры: А. Николаеваи Л. Корогод аказ 3855/1 Тираж 480 Подписное НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, УК, Раушская наб., д, 415ипография, пр. Сапунова