Делительное устройство

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических Республикс присое 606 С 7 ственний комите СССРлам изобретений открытий осу 3) Приорите по Опубликовано 23,04.81. Бюллетеи 5 681,335 1088,8 ата опубликования описания 230481 2) Авторы изобретен Бенин и А орисенко ьковскнй ордена Ленина политехнический Мнститутт "им. В. И. Ленина(54) ТЕЛЬНОЕ УСТРОИСТ Изобретениеотносится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных машинах н моделирующих устройствах, а также в контрольно-измерительной технике для определения отношения двух аналогЬвых величин.Известно делительное,устройство, содержащее аналоговый блок пагятн, , усилитель, элемент с регулируемым коэффициентом передачи, управляющий вход которого соединен с выходом аналогового блока памяти, первый пе- , реключатель, подвижный контакт которого подключен ко .входу элемента . 15 с регулируемым коэффициентом йереда.чи, а первый и второй неподвижные .контакты подключены соответственно к первому и второму входам делитель- ного устройства, блок сравнения,20 первый вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения а выход - ко входу усилителя, второй переключатель, подвижный контакт которого подключен к выходу элемента25 с регулируемым коэффициентомпередачи, а первый и второй неподвижные контакты подключены соответственно ко второму входу блока сравнения и ыходу делительного устройства Г 11 . 30 Недостатком этого устройства является низкая надежность работы, вызванная сложностью схемы и наличиемпереключателя,Известно делительное устройство,содержащее два аналоговых блока па.мяти, два элемента с регулируемым,коэффициентом передачи, усилитель,блок сравнения и.переключатели Я .Недостатками данного устройстваявляется потеря информации о соот-.,ношении входных сигналов в момент пе,реключения, так как выходной зажимустройстна при этом нн с чем не связан; выходной сигнал несет недостаточно высокую достоверность информации о соотношении входных величин,поскольку установление некоторой величины коэффициента передачи элемента с регулируемым коэффициентомпередачи (зависящей от величины сигнала - делителя). происходит при од- .ном значении сигнала - делителя, а,умножение сигнала - делимого на указанный коэффициент передачи происходит после переключения, когда величина сигнала-делителя может стать угой. Наиболее, близким к предлагаемомуляется:множительно-делительное устройство, содержащее два управляемых делителя напряжения, преобраэователь напряжения в управляющий параметр, блок учета знака делителя и переклю. - чатель знака, включенный в цепь обратной связи между парафаэнн 4 . выходом преобразователя и входами управ 5 ляемых делителей напряжения 3.Недостатком его является низкая точность, обусловленная неидеитичнос.тью характеристик управляемых делите Ь лей напряжения.1 ФВ Этом устройстве контролируется значение коэффициента передачи только того .управляемого делителя напря.жения, на который подается сигнал- делитель. Канал регулирования коэф Фкциента управляемого делителя, на который подается скгнал-делимое остается разомкнутым, вследствие чего к сказывается влияние неидентичностк характеристик делителей на точность 20 работы устройс 1 ва.Цель изобретения - повыдение точности делтельного устройства.С этой целью в делительное устройство, содержащее элемент 6 регулируе мым коэффициентом передачи, блок сравнения и усилитель, вход которого подключен к, выходу блока сравнения, а выход - к управляющему входу элемента.с регулируемым коэффициентом, введены модулятор, сумматор, фильтр верхних частот, фильтр нижних частот и выпрямитель, причем вход модулятора подключен к шине опорного напряжения, выход модулятора подключен к первому входу сумматора, второй вход ко- З 5 торого является входом сигнала-дели. - теля устройства, выход сумматора подключен к информационному входу элемента с регулируемым коэффициентом передачи,.выход которого подключен ко 40 входу Фильтра верхних частот и ко входу Фильтра нижних частот, выход фильтра верхних частот подключен ко входу выпрямителя, выход которого является выходом устройства, выход Фи льтра нижних частот подключен к первому входу блока сравнения, второй .вход которого является входом сигнала-делимого устройства.Иа чертеже показана блок-схема уЬ делктельного устройства.Делителькое устройство содержит модулятор 1,сумматор 2 элемент 3 с регулцруемым коэФФициентом, переда чк, фильтр 4 нижних час%от, блок 5 еравкекки,усилитель б, Фильтр 7 вер-. хиих частот и выпрямитель 8.Вход модулятора 1 подключен к ши ке овчарного напряжения, а выходи переоМу входу сумматора 2. Второй вход сумматора 2 подключен к перво- фЬ му вхсщу .делитеаьного устройства, а выход,- ко входу элемента 3 с регулкруеюам оэФФкциентом передачи, Через Фильтр 4 иижийх частот выход элемекта 3 с регулируемым коэффици ентом передачи связан с первым входомблока 5 сравнения. Второй вход блока 5 сравнения соединен со вторымвходом делительного устройства, авыход - с усилителем 6. Выход усилителя 6 соединен с управляющим входом элемента 3 с регулируемымкоэффициентом"передачи, выход которогочерез последовательно соединенные.Фильтр 7 верхних частот и выпрямитель 8 связан с выходом делительногоустройства.Делительное устройство работаетследующим образом.Опорное напряжение Е преобразуется в высокочастотное переменное,например, синусоидальное напряжение 0 с йомощью модулятора 1 согласно выражениюО=Е з 1 пж.Полученное переменное напряжение О поступает на первый вход сумматора 2, на второй вход которогоподается входное напряжение 0 , врезультате чего на выходе сумматора.2 возникает напряжение 0 , ранное03=0+0 =О+к зиеев .а а оВ этом случае на выходе элемента3 с регулируемым коэффициентом передачи действует напряжение,ц, равноеО -К О-К(0 +Е зю 1),где К - коэффициент усиления элемента 3 с регулируемым коэффициентом передачи.Полученное напряжение 0, содержащее низкочастотную составляющую К 10к высокочастотную составляющую КО,поступает на входы фильтра 4 нижнихчастот и Фильтра 7 верхних частот.На выходе ФилЬтра 4 нижних частотдействует напряжение 0 , равное09 К КнО,Где КН - коэффициент передачи фильтра 4 нижних частот.Иэ последнего выражения видно, чтона вход блокасравнения цоступаеттолько низкочастотная составляющая.выходного напряжения 04, где она,сравнивается с входным напряженнем0 делительного устройства. Сигналрассогласования О усиливается спомощью усилителя; 6, выхо)ное напряженке О которого подается на управляющий вход элемента 3 с регулируемым коэффициентом передачи. Благодаря действию обратной связи сиг-нал рассогласования 0 близок к нулюв связи с чем справедливо равенство:.ОЗ ККи 02 (1)На выход Фильтра 7 верхних частот ,проходит только высокочастотная составляющая выходного сигнала, 04. зле-,мекта 3 с регулируемым коэффициентомпередачи, в связи с чем выходное на-пряжение 09 этого Фильтра равноОЕК 1 КЕ залпа,.где К 8 - оэффицкент передачи фильтра 7 верхних частот.824222 формула изобретения Составитель Т. Сапуновецактор Т. Киселева Техрнд А.Савка орректор М. Шароши аказ 2126/72 ВЯИИПИ Государ по делам изо 113035, Москвараж 745 Подвенного комитета СССРетений н открытийЖ, Раушская наб., д. исное илиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 Напряжение с выхода фильтра 7 поступает на выпрямитель 8, выходное напряжение У которого определяется выражением"О=к КВКЕо(2) где К - коэффицйент передачи выпрямителя.Из выражения (1) получимО (3)Из выражения (2) найдем коэффициент,О передачи К элемента 3Ор ьК 1- К кс (4)Подставив соотйошение (4) в (3) получим:15О, ОКн ККЕООо а - к Е О"Д" О 9 К О2 5 Ь О н 2 Из последнего выражения видно, что выходноЕ напряжение устройства пропорционально отношению входных напряжений У н 02, так как все ос" тальные величины постоянны.Таким образом, наличие замкну"ой системы регулирования коэффициента передачи элемента 3 и использование для определения величины этого коэффициента высокочастотных сигналов и соответствующих дополнительных элементов позволяет повысить точность работы делительного устройства, так как регулирование коэффициентов передачи низкочастотной и высокочастотной составляющих происходит в одном блоке и соотношение между их величинами, которые если даже и различны, в про цессе регулирования изменяется значительно меньше, чем соотношение между коэффициентами двух различных бло.ков, как это имеет место в известном устройстве. Делительное устройство, содержащее элемент с регулируемым коэффициентом передачи, блок сравнения и усилитель, вход которого подключен к выходу блока сравнения, а выход - к управляющему входу элемента с регулируемым коэффициентом, о т л и ч а ю щ еес я тем, что, с целью повышенияточности, в делительное устройствовведены модулятор, сумматор, фильтрверхних частот, фильтр нижних частоти выпрямитель, причем вход модулятора подключен к шине опорного напряжения, выход модулятора подключен кпервому входу сумматора, второй входкоторого является входом сигнала-делителя устройства, выход сумматораподключен к информационному входуэлемента с регулируемым коэффициентом передачи, выход которого подключен ко входу фильтра верхних частоти ко входу фильтра нижних частот,выход фильтра верхних частот подключен ко входу выпрямителя, выход которого является выходом устройства,выход Фильтра нижних частот подключен к первому входу блока сравнения,второй вход которого является входом сигнала-делимого устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Жилиискас Р.-П.П. Измерителиотношения и их применение в радиоиэмерительной технике. М., Сов,радио, 1975, с. 319,2. Авторское свидетельство СССРР 634298, кл. С 06 С 7/16, 1978,3. Авторское свидетельство СССР