Устройство для определения моду-ля bektopa

при этом каждый нелинейный усилительвыполнен на операционном усилителес масштабирующим резистором во входной цепи и включенными встречно-параллельно полупроводниковыми нелинейными элементами с выпрямляющими р-и,переходами в цепи отрицательной об 5ратной связи, входы нелинейных усилителей являются входами устройства,а общий вывод полупроводниковых нелинейных элементов и токозадающегорезистра является выходом устройства.На чертеже представлена схема уст-ройства,Схема содержит нелинейные усилители 1 и 2, инверторы 3 и 4, полупроводниковые нелинейные элементы 5-8, токозадающий резистор 9, Нелинейный уси. литель 1 и 2 содержит операционныйусилитель 10, масштабирующий резистор11, нелинейные элементы 12-15. Позициями 16, 17, 18 обозначены соответст-,Овенно вход Х, вход .У и выход устройства.Устройство работает следующим образом.На входы нелинейных усилителей 1и 2 поступают напряжения Х и У, соответствующие ортогональным составляющим вектора в прямоугольной системекоординат, Усилители 1 и 2 осуществляют сжатие их амплитуды.по логариф- Змическому закону без изменения полярности,В результате изменения полярностиинверторами 3 и 4 на четырехвходовыйвыпрямитель, образованный элементами5-9, поступают четыре напряжения, величины которых пропорциональны логарифмам ортогональных составляющих вектора.Два их этих напряжений, имеющиеположительную полярность, поступают 40на выход. При этом благодаря нелинейной характеристике элементов 5-.8входные напряжения взаимодействуют между собой, и напряжение на катодах элементов 5-8 становится пропорциональным логарифму суммы квадратов ортогональных составляющих Х и У, те. требуемому модулю вектора в логарифмическом масштабе.Математически работа Устройства 5 Оосуществляется следующим образом.При входных воздействиях Х и Унапряжения нелинейных усилителей 1 и2 описываются функцией гиперболического синуса, которая представляет собой функцию двуполярного логарифмаО =щ 2 агее 1 Х О=еу 2 аеьЬ, 1)где Ц)е =26 мВ при ЗОО К.Напряжения на выходах инверторов3 и 4 при этомО=-Р.2 агьЬ Х; ее 4=-У 2 агьЬ 1. (21 60Уравнение четырехвходового выпрямителя элементов 5-9 при его входных напряжениях О( Оеых 4 311=1 ехр- Е ехр - )-41,(31Чт =" Чт где 1 - начальный ток, протекающийчерез резистор 9О - выходное напряжение;1 - ток насыщения диодов 12-15,Решение уравнения (3) относительно выходного напряжения О р учетом(2) и (1) имеет видо,: е,е. д 47 хГР,е,епА,Г;,где А - постоянная величина, определяемая коэффициентом передачи нелинейных усилителей 1 и 2, параметрами диодов четырехвходового выпрямителя иначальным током резистора 16.Как видно из (,4) напряжение на выходе устройства пропорционально логарифму суммы квадратов ортогональных составляющих, т.е. логарифму модуля вектора,Полученная зависимость справедлива при условии, что резистор 9 с источником смещения являются источником тока.Такое представление модуля вектора наиболее удобно при совместной работе предлагаемого, устройства с преобразователем напряжения вкод либооднопредельным стрелочным индикатором,так как при минимальном числе разрядов (без переключения пределов позволяет получить наибольшую точностьи быстродействие вычисления и индикации, не зависящие от величины модуля.Динамический диапазон и погрешнос-.ти вычисления устройства целиком определяются соответствующими характеристиками нелинейных усилителей 1 и 2.Высокое быстродействие в предлагаемомустройстве обеспечивается тем, чтопринципиально низкие выходные.потенциалы нелинейных усилителей устраняют их влияние на длительность переходных процессов.Технико-экономический эффект использования устройства заключается в,том, что практически в устройстве могут быть получены следующие характеристики: максимальная погрешностьвычислений 1 дБ (та же, что и у известных устройств);пределы вычислений0-360 К против 0-90 К у известного; быстродействие по данным экспериментальной проверки может быть получено науровне 0,2-1 мкс в среднем на одиндва порядка лучше, чем у известныхустройств; динамический диапазон изменения входных напряжений (выччсляемого модуля вектора) зависит только от динамического диапазона нелинейных усилителей 1 и 2 и может бытьреализован на уровне 60-70 дБ, что на20-30 дБ лучше, чем у известных устройств,Формула изобретенияустройство для определения модуля вектора, содержащее два нелинейных усилителя и два инвертора, о т л и ч а ю.щ е е с я, тем, что, с целью расширения динамического и частотноРедакто орректорО.Бнл аж 745омитет открыт ушская одписн ак д.4 П "Патентф, г,ужгород, ул.Проектная,4 л го диапазонов, а также пределов вычисления до четырех квадрантов, устройство содержит источник смещения,токозадающий резистор и четыре полупроводниковых нелинейных элемента свыпрямпяющими р-П переходами, первыеоднополярные вывода которых объединены и через токозадающий резистор сое-динены с источником смещения, выходы.нелинейных усилителей соединены свходами соответствующих инверторов,второй вывод первого полупроводникового нелинейного элемента соединенс выходом первого нелинейногоусилителя, второй вывод второго полупроводникового нелинейного элементас выходом первого инвертора, второйвывод третьего полупроводникового нелинейного элемента с выходом второгонелинейного усилителя, а второй выводчетвертого полупроводникового нелиней 75 Т ИИПИ Государственного по делам изобретений 3035; Москва, Ж, Р ного элемента - с выходом второго инвертора, при этом каждый нелинейныйусилитель выполнен на операционномусилителе с масштабирующим резисторомво входной цепи и включенными встречно-параллельно полупроводниковыминелинейными элементами с выпрямляющими р- Ь переходами в цепи отрицательной обратной связи, входы нелинейных усилителей являются входами устройства, а общий вывод полупроводниковых нелинейных элементов и токозадакцего резистора является выходомустройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 432533, кл. 6 06 6 7/22, 1973..2. Справочник по нелинейным схемам. Под ред. А.Шейнголда, фИирф,1977, с.129-130.