Устройство для вычисления функции

ус, тт,РЕТЕ ЛЬСТВ ьство СССР 2, 1980. во СССР 12, 1984 СЛЕНИЯ ФУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОткРытии ОПИСАНИЕ И АВТОРСНОМУ СВИДЕ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИ 7) Изобретение относится к обла алоговой вычислительной техники Цель изобретения - повышение точности, Предлагаемое устройство содержитс первого по пятый импульсно-управляемые резисторы, выполненные в видепоследовательно соединенных ключа имасштабного резистора, источникопорного напряжения, три сглаживающих конденсатора, дифференциальныйоперационный усилитель, широтно-импульсный модулятор, повторитель напряжения, ключ и дополнительный ключс соответствующими связями. Устройства вычисляет юуиялию й - К 96,19где Ю, , 9 , В - относительныедлительности входных широтно-импульсных сигналов, К - коэффициент пропорциональности, 1 ил,. -(2) дд 1 1231Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и позволяет вырабатывать широтно-импульсный сигнал с относительной длительностью где Д , Ц , Я - относительные длиф,фтельности входных 1широтно-импульсныхсигналовК - коэффициент пропорциональности.Цель изобретения - повьппение точ ности.На чертеже приведена функциональная схема устройства для вычисления2 Од Устройство содержит с первого по пятый импульсно-управляемые резисторы 1-5, выполненные в виде последовательно соединенных ключа 6 и масштабного резистора 7, источник 8 опорного напряжения, три сглаживающих конденсатора 9-11, дифференциальный операционный усилитель 12, широтно- импульсный модулятор 13, повторитель 14 напряжения, информационные входы15-17, выходной зажим 18, ключ 19 и дополнительный ключ 20. Устройство работает следующимобразомНа управляющие входы импульсно- управляемых резисторов 1, 3 и 4 поступают входные широтно-импульсные сигналы соответственно с относительными длительностями 6, 9 и 9 Выходной широтно-импульсный сигнал с относительной длительностью Ы управляет проводимостями импульсно-управляемых резисторов 2, 5, а с относительной длительностью В =- 6 положением ключей 19 и 20. Средние значения проводимостей импульсно-управляемых резисторов 1, 3 и 4 пропорциональны длительностям широтно- импульсных сигналов. При этом изменение длительностей Ю и В входных1широтно-импульсных сигналов приводит к пропорциональному изменению средних значений проводимостей первого и третьего плеч моста, что вызывает изменение среднего значения за период повторения широтно-импульсных сигналов напряжения на неинвертирующем входе дифференциального операционного усилителя 12 в соответствиис выражением где Е - напряжение источника 8 (проводимости масштабных резисторов 7 импульсно-управляемых резисторов 1, 3 предполагаются равными по значению) .Напряжение на инвертируюп(ем входе 0 дифференциального операционного усилителя 12 найдем из следующих соображений. Значение этого напряжения удовлетворяет уравнению о 2(ь)где Н, - среднее значение напряженияна конденсаторе 10,при условии, что имеет место установившийся режим работы устройства,когда средние значения токов черезсглаживающие конденсаторы 10 и 11равны нулю. Кроме того, предполагаются равными проводимости резисторов7 импульсно-управляемых резисторов4 и 5, а входное сопротивление повторителя, напряжения 14 бесконечновелико.Среднее значение напряжения О насглаживающем конденсаторе 10 можнонайти из условия равенства приращений заряда на нем в течение проме-жутка времени, когда конденсаторзаряжается, и в течение промежуткавремени Т в , когда сглаживающий конденсатор 10 разряжаетсягде С - проводимость масштабных резисторов 7 импульсно-управляемых резисторов 2 и 5,Т " период повторения широтноимпульсных сигналов,Я - относительная длительностьширотно-импульсного сигнала,Из (4) непосредственно следует,что О =0,5(Е-О )О+О (в)Из выражения (3) с учетом (5) следует, чтоО,=ЕЯ2 Р 1-ф,/ 1 з 1з ч 35 40 Из условия баланса моста в установившемся режиме 0 = О с учетом выра-2жений (2) и (6) нетрудно найти зави- симость соответствующую исходному выражению (1).Таким образом, в предлагаемом устройстве реализуется заданная опера- ция Формула изобретения Устройство для вычисления функции9 96 К в-, содержащее пять имд Фпульсно-управляемых резисторов, каж дый из которых содержит последовательно соединенные масштабный резистор и ключ, первые выводы первого и второго импульсно-управляемых резисторов объединены и через источник опорного напряжения подключены к вине нулевого потенциала, второй вывод первого и первый вывод третьего импульсно-управляемых резисторов объединены и через первый сглаживающий конденсатор подключены к шине нулевого потенциала, первые выводы третьего и четвертого импульсно-управляе,мых резисторов подключены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам дифференциаального операционного усилителя, выход которого соединен с входом широтно-импульсного модулятора, прямой входкоторого является выходом устройства,и подключен к управляющим входамвторого и пятого импульсно-управляемых резисторов, второй вывод второ-го импульсно-управляемого резисторачерез второй сглаживающий конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, вторые выводы третьего и чет,вертого импульсноуправляемых резисторов объединены и подключены к шине нулевого потенциала, второй выводпятого импульсно-управляемого резистора соединен с неинвертирующим входом дифференциального операционного усилителя и с входом повторителя напряжения непосредственно, а с шиной нулевого потенциала - через третий сглаживающий конденсатор, выходповторителя напряжения - через ключ,управляющий вход которого соединен с инверсным выходом широтно-импульсного модулятора, подключен к общему 25 выводу ключа и масштабного резистора второго импульсно-управляемогорезистора, управляющие входы первого, третьего и четвертого импульсноуправляемых резисторов подключенысоответственно к первому, второму и третьему информационным входам устройства, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности,в него введен дополнительный ключ,через который выход повторителя нап- .ряжения соединен с общим выводомключа и масштабного резистора пятого импульсно-управляемого резистора,первый вывод которого соединен с вторым выводом второго импульсно-управляемого резистора, управляющий вход дополнительного ключа соединен с инверсным выходом широтно-импульсногомодулятора,1231517 оставитель Н.Заицеехред Л.Олейник Редактор М.Келеме ош кт Тираж 671 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 3035, Москва, Ж, РаушЗаказ 2653/1 Подписноекомитета СССРи открытийская наб., д. 4 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектна