Время-импульсное вычислительное устройство

О П И С А Н И Е 296 И 9ИЗОБРЕТЕНИЯ Сааз Саеетских Социалистических РеспубликАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ависимое от авт. свидетельства Л 4.Ч 11,1969 ( 1347285/18-24) ПК 6 06 д 7/2 аявл рисоединением заявки %в ПриоритетОпубликовано 12.1.1971, Бюллетень М 8 Комитет по делам забретений и аткрытиДК 681.335(088,8) при Совете Министра СССРДата опубликования описания 8.1 Ч.9 Авторыизобретения, Б, Смолов и Е. П. Угрюмо нинградский электротехнический ицстит им. В, И, Ульянова (Ленина)Заявитель ЕСГСОгО "КА ЧИСЛИТЕЛЪНОЕ УСТРОЙС ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСН 11 редлагменение внике,Известны время-импульсные вычислительные устройства, содержащие операционный 5 усилитель, во входную цепь которого включены последовательно ключ, управляющий вход которого связан с источником импульсов, и два резистора, общая точка которых связана с земляной шиной через конденсатор. 10Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что цепь обратной связи операци. онного усилителя также выполнена в виде последовательно соединенных ключа и двух резисторов, общая точка резисторов связана с 15 земляной шиной через конденсатор, а управляющий вход ключа соединен с источником импульсов через фазоинвертор.Эти отличия позволили с высокой точностью производить в широких пределах изменения 20 углового аргумента множительно-тангенсного преобразования г=хт дх, при задании сомножителя х, напряжением постоянного тока и углового аргумента х 2 относительной длительностью прямоугольных импульсов, 25На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - часть этой схемы, необходимая для пояснеция ее работы.Устройство содержит операционный усили аемое устройство может найти при аналоговой вычислительной тех тель 1 постоянного тока, фазоинвертирующий каскад 2, входную клемму 8 устройства, подключенную к выходу генератора прямоугольных импульсов, ключи 4 и 5, конденсаторы б и 7 и постоянные резисторы 8 - 11.Входное напряжение У, подано во входную цепь усилителя 1 через последовательное соединение ключа 4 и резисторов 8 ц 9, общая точка которых связана с земляной шиной конденсатором 6. Выходное напряжение через цепь аналогичного типа подается ца вход усилителя 1 в качестве сигнала обратной связи. Ключи 4 ц 5 управляются противофазцо, изменение фазы управляющих импульсов переменной длительности производится фазоицвертцрующцм каскадом 2.Сопротивление резисторов 9 и 10 - т, резисторов 8 ц 11 - а 1 т, где а - постоянный коэффициент.Для определения функциональной харакгеристикп устройства следует предположить, что входная клемма операционного усилителя 1 является потенциально заземлеццой. В этом случае для нахождения напряжения с, можпо использовать схему, показанную ца фцг, 2.Емкость сглаживающего конденсатора 6 выбирается достаточно большой для того, чтобы пульсации цапряже 1 шя Г 1 были малыми Поэтому напряжение 1, можно считать постоянным,29610 г 1 15 Чз - Тз20 потеря заряда равна 30 Ключ 4 работает с периодом Т. В течение части периода т он замкнут, в течение остальной части периода (Т - т) разомкнут.На интервале т конденсатор б заряжается, причем ток заряда равенУ, - У У1 э -ай Я а на интервале Т - т конденсатор разряжается, причем ток разряда равенУТр --й В установившемся режиме изменение заряда конденсатора за период равно нулю, т. е. приращение заряда за время т равно потсре заряда за время Т - т, Приращение заряда равно У,Д 7,= 1,. (т - -,)= - (т - -.),Приравнивая Лди Лдп имеем соотношениеУ, - У(1+ а)О =У,(1 - 6), где О = -а Т из которого следуети, 0О+аПрименив аналогичшяе рассуждения к цепи, расположенной в линии обратной связи операционного усилителя 1 и учтя, что ключ 5 управляется инвертированными по фазе импульсами, т. е. разомкнут на интервале т и замкнут на интервале (Т - т), можно определить напряжение следующим образомУ,(1 - О)а+ (1 - О)Напряжение (/, по знаку противоположно У;, так как операционный усилитель 1 обладает знакоинвертирующими свойствами.При предположении о потенциальном зазем 35 40 45 лении входной клеммы операционного усили.теля 1 условие равенства нулю токов в суммирующей точке принимает для рассматриваемой схемы вид Подставляя в это условие выражения для У и У, и производя несложные преобразования, получим следующую функциональную характеристику устройства0(а + 1 - О)(1 - 0)(а+ О) Если принять постоянный коэффициент а, задающий соотношение между сопротивлениями схемы, равным а=1,8, то функциональная характеристика устройства фиг. 1 будет имегь вид(1 - О)(1,8 + 0)2 т, е. совпадет с выражением, которое аппроксимирует функцию тапгенса на интервале 0 - : - 90 с ошибкой, соответствующей погрешности во входной величине, не превышающей 0,034, т. е, с высокой точностью. Предмет изобретения Время-импульсное вычислительное устройство, содержащее операционный усилитель, во входную цепь которого включены последовательно ключ, управляющий вход которого связан с источником импульсов, и два резистора, общая точка которых связана с земляной шиной через конденсатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения пределов изменения углового аргумента, задаваемого относительной длительностью импульсов, цепь обратной связи операционного усилителя также выполнена в виде последовательно соединенных ключа и двух резисторов, общая точка резисторов связана с земляной шиной через конденсатор, а управляющий вход ключа соединен с источником импульсов через фазоинвертор.296119 Риг 1иСоставитель И, А. Шелиповаедактор Е. В. Семанова Техред Т. П. Курилко Корректор Т. А, Уман Заказ 746/17 Изд.330 Тираж 473 Подписи ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова