Способ степенного преобразования аналогового напряжения

СОКИ СОВЕТСКИХСО,ИЦИСГаеюииРЕСПУБЛИК 0 Ю (И) А А Е ИЗОБРЕ ИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРС ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЕЙ(56) 1. Смолов В,Б. Аналоговые вычислительные машины. И "Высшая школа", 1972, с. 253.2. Авторское свидетельство СССР В 811291, кл. С 06 С 7/20, 1977. (54)(57) СПОСОБ СТЕПЕННОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АНАЛОГОВОГО НАПРЯЖЕНИЯ, основанный на формировании экс оненциально убывающего во времени напряжения, формировании основного интервала времени Т от начала экспоненциально убывающего во времени напряжения до момента еро равенства входному аналоговому напряжению,формировании первого дополнительного интервала времени, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности при воспроизведении степенных рядов, формируют (П) дополнительных интервалов времейи,причем каждый дополнительный интервал времени формируют с момента начала формирования зкспоненциально убывающего во времени напряжения, длительность каждого дополнительного интервала времени выбирают равной Т гдеОф2 - и (и- число членов степенного ряда), в конце основного и каждого иэ дополнительных интервалов времени формируют импульс фиксированной длительности с амплитудой,зкспоненциально убывающей во времени, начальное значение которой выбирают равным значению экспоненциально убывающего во времени напряжения в момент окончания соответствующего интервала времени, каждый из сформированных импульсов масштабируют в соответствии с коэффициентом соответствующего члена формируемого степенного ряда,и полученные импульсы осредняют,Изобретение относится к аналоговойвычислительной технике, в частностик способам получения степенных зависимостей, и может быть использованов измерительных устройствах для получения линейной зависимости выходногосигнала от нелинейного входного параметра.Известен способ функциональногопреобразования сигнала в степенной 10ряд, основанный на формировании импульсов путем выборки из ряда экспоненциально изменяющихся во временинапряжений в моменты времени, соответствующие равенству мгновейных значений входного сигнала опорному экспоненциально изменяющемуся напряжению споследующим осреднеиием полученныхимпульсов 11,Недостатком способа является большая суммарная погрешность в воспроизведении всего рНда из-за наличия це,лого ряда генераторов экспоненциального напряжения.Известен также способ степенного 25преобразования напряжения, основанный на формировании экспоненциальноубывающего во времени напряжения, формировании основного интервала времени,сравнении входного напряжения с экспо"З 0ненциально убывающим во времени напряжением, формировании дополнительного интервала времени, длительностькоторого выбирают в соответствии стребуемым показателем степени 12,Недостатками известного способаявляются низкие быстродействие и точность при воспроизведении степенныхрядов,40Цель изобретения - повышение быстродействия и точности при воспроизведении степенных рядов,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу степенного преоб разования аналогового Напряжения, основанному на формировании экспоненциально убывающего во времени напряжения, формировании основного интервала времени Тв от ыачала экспоненциально убывающего во времени напря 50жения до момента его равенства входному аналоговому напряжению, формировании первого дополнительного интервала времени, формируют (М 1)дополнительных интервалов времени,причем каждый дополнительный интервалвремени формируют с помента началаформирования экспоыенциально убывающего во времени напряжения, длительность каждого дополнительного интервала времени выбирают равной Т,;, где 1 с 2 пи - число членов степенного ряда), в конце основного и каждого из дополнительных интервалов времени формируют импульс фиксированной длительности с амплитудой, экспоненциально убывающей во времени, начальное значение которой выбирают равным значению экспоненциально убывающего во времени напряжения в момент окончания соответствующего интервала времени, каждый из сформированных импульсов масштабируют в соответствии с коэффициентом соответствующего члена формируемого степенного ряда, и полученные импульсы осредняют.На фиг.1 представлена блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа, на фиг.2 - диаграммы работы устройства.Устройство содержит генератор опорного экспоненциапьно убывающего во времени напряжения, блок 2 сравнения, времяимпульсный блок 3, блок 4 включения, масштабный блок 5 и фильтр 6.Устройство раббтает следующим образом.Генератор 1 вырабатывает опорное экспоненциально убывающее во времени напряжение о амплитудным значением 0 В превышающим величину входного сигна- лаОВ,и периодом следования меньшим периода входного сигнала, Это напря; жение подается на первый вход блока сравнения, на второй вход которого поступает входной сигнал, представляющий собой Функцию, моделируемую степенным рядом вида количество членов которого выбирается исходя из требуемой точности воспроизведения заданной функции. С момента появления опорного напряжения Я =О) блок сравнения вырабатывает напряжение определенной (например, положительной) полярности 0 с и времяимпульсный блок производит измерение времени, вырабатывая напряжения, поддерживающие ключи К 4К, блока включения в закрытом состоянии.В момент времени 1 равенства входного и оп(фного экспоненциаль-- 40Как следует иэ формулы (3), амплитуды выходных импульсов не зависят 3 1096 но убывающих напряжений ц итлВх о полярность напряжения на выходе блока сравнения изменяется и времяимпульсный блок, имеющий информацию о величине 1 производит отсчет промежутков времени Т, равных произведениям Тез = г 81 1 е Те яа абаз етзеае где й и; - показатели степени соответствующих членов моделируемо О го степенного ряда. В момент времени Т 4 РТ времяимпульсиый блок вырабатывает фиксированные по длительности импульсы напряжений, которые поочередно открывают ключиК Р - К;, осуществляя выборку импульсов из опорного экспоненциально убывающего напряжения с амплиту-д,6,дами 0 О е " (й.о.20 Из формул (1) и (2) следует,,чтоех0;Л 0 ее Ь 72 0 о 110 Ве0 в(3)ОСА;-ооПроходя через масштабный блок, ЗО 1 импульсы усиливаются до амплитуд, определяемых коэффициентами членов1Ряда 1 ; е,.е, и затем сумоомируются фильтром 6,осуществляя моде З 5 лирование ряда 661 4от показателя степени ь опорного экслпоненциально убывающего напряжения вслучае, если значение ь сохраняетсяв течение времениТ:ОРРТ (одноготакта воспроизведения).При изменениив В раз (6 =Вб)ВХ ОЕ7а И;ХО;:О ет.е. значение выходного напряжения0 зо ф Очто обуславливает погрешность воспроизведения.Изменение величины ь в сущестлвующих генераторах экспоненциальныхнапряжений, построенных на базеКС-цепейР в основном происходит за счеттемпературного изменения величиныемкости. Эти изменения в силу большой температурной инерционности конденсаторов даже при резком изменении температуры происходят весьма медленно, в течение десятков секунд,вто время как период опроса однойэкспоненты составляет сотые доли секунды. Таким образом, на период опроса по"казатель степени экспоненты о можносчитать практически постоянным (В)а погрешность, вносимую его изменением, пренебрежимо малой.Точность устройства определяетсяв основном точностью поддержаниявеличины опорного экспоненциальногоизменяющегося напряжения и составляет 1-1,5 Х.Повышение точности моделированиястепенного ряда позволяет сократить.ЗайцевКорректо оставител ехред А.А дей ковецка дакто аказ 3827/3 Тираж 699Государственного комитета Сам изобретений и открытий, Иосква, Ж, Раушская иаб ППП "Патент", г. Ужгород, ул.,Проектная, 4 7 ПодписноеВНИИПИ ССРпо дел113035 д. 4/5