Мостовое вычислительное устройство для широтно модулированных величин

,80127714 4 С 06 С 7/2 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ Н АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ является повышение точности воспроизведения косинуса из результата множительно-делительной операции, Уст-.ройство содержит шесть импульсно-управляемых резисторов, три масштабныхрезистора, четыре сглаживающих конденсатора, операционный усилитель,широтно-импульсный. модулятор и источник опорного напряжения. На три входа устройства поступают соответственно три аргумента, представляющие собой широтно-импульсные сигналы относительной длительности 0, Вд, 9Относительная длительность 8выходного. широтно-импульсного сигнала изменяется в зависимости от относительных длительностей 6 О и Э входных сигналов согласно зависимости8= соаИВз/8 )1 и(46) 15. 12.86. Бюл. У 46 (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им, В.И.Ульянова (Ленина) (72) И.В.Герасимов(56) Авторское свидетельство СССР Р 260290, кл. С 06 С 7/16, 1960.Авторское свидетельство СССР 1 Ф 590761, кл. С 06 С 7/161, 1976. (54) МОСТОВОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШИРОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ ВЕЛИЧИН(57) Изобретение относится к вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН(2) 55 ных машинах,ОтносительнаЯ длительность 8 ы вы ходкого широтно-импульсного сигнала (ШИС) изменяется от относительных длительностей 8 , 8 и 8 входных ШИС согласно зависимости Подобные устройства находят применение в информационновычислительных системах, обрабатывающих широтно-импульсную информацию.Цель изобретения - повышение точности воспроизведения косинуса из результата множительно-делительной операции, достигаемое за счет снижения методической погрешности аппроксимации.На чертеже приведена функциональная схема мостового вычислительного25 устройства для широтно-модулированных величин.Устройство содержит с первого по шестой импульсно-управляемые резисторы 1-6, с первого по третий масштабные резисторы 7-9, с первого по чет вертый сглаживающие конденсаторы 10- 13, дифференциальный операционный усилитель постоянного тока 14, широтно-импульсный модулятор 15, источник опорного напряжения постоянногс тока 35 16, с первого по третий входы широтно- импульсных сигналов (ШИС) устройства 17-19, выход 20 ШИС устройства.Мостовое вычислительное устройство для широтно-моцулированных величин 40 работает следующим образом.1На управляющие входы импульсно- управляемых резисторов 1-3 поступают входные ШИС соответственно с относи 45 тельными,цлительностями 8, 8 и О1 Р г Инверсный выходной ШИС с относительной длительностью 8 = 1 - 8управляет проводимостями импульсно-управляемых резисторов 4-6, На выход устройства поступает ШИС -. относительной- 50 длительностью 9 ы. Средние значения проводимостей импульсно-управляемых резисторов пропорциональны относи- . тельным длительностям управляющих ШИС, При этом изменение относительных длительностей 8 , Вг и 8 вход 1 фных ШИС приводит к пропорциональному изменению средних значений проводи 2остей соответствующих плеч уравноешенного моста, что вызывает изменеие среднего значения напряжения на первом входе усилителя 4 в соответствии с выражением где Е - напряжение опорного источника 16 (первый вход усилителя 14 объединен с четвертой вершиной уравновешенного моста).Выражение (1) справедливо при достаточно большой емкости сглаживающего конденсатора 11, обеспечйвающего развязку по переменному току импульсно- управляемых резисторов 2 и 3.Напряжение на втором входе дифференциального усилителя 14, который обьединен с второй вершиной уравновешенного моста, равно где 0(С,6) - среднее значение проводимости четвертого плеча моста;С С,С,С,Г,Г,С ) проводимости резисторов импульсно-управляемых 4,5,6 имасштабных ,8,9 соответственно причем значения проводимостей нормированы относительнопроводимости резистора,входящего в состав импульсно-управляемого резистора 1.Выражение (2) так же, как и выражение (1), справедливо при достаточнобольшой емкости сглаживающих конденсаторов 10, 12 и 1 Э, обеспечивающих развязку по перемевйому току соответствующих импульсно-управляемых и масштабных резисторов.Среднее значение проводимости четвертого плеча моста равно- л(С,В)Р(С,8) = ,.) , (3),8где й(С,6) и а(СО) - с оответственно определитель и алгебраическое дополнение 11-го элемента матрицы уэлавгпх проводимостей, характеризующей двухполюсный элемент с нелинейно-управляемым параметром, составляющий четвертое плечо ур 1 вновеп 1 енного моста, причем1277145 4 + (СС+СС;,+СС),1 6203 10 + 3 9564 10 8 + 9 4330 10 В + 9 1122 10 О звя1,3700 10 ь + 2,0376 10 6 + 1,0000- 6 с приведенной погрешностью о ( Оь 157,Приравнивая выражения при соответ-ствующих степенях переменной соот 15ношений (3) и (4), получим системууравнений для определения значенийпроводимостей С Сь С 6,С ,С в и С 9решением этой системы будет СОь 38764 10 С 05 180 10= 0,1191310; С = 0,99617; С4 10 С 0 17408 вершины уравновешенного моста через соответствующие сглаживающие конденсаторы, а третья вершина непосредственно, подключены к шине нулевого потенциала, вторая и четвертая вершины подключены к входам диФференциального операционного усилителя постоянного тока, выход которого подключен к входу широтно-импульсного модулятора, соединенного выходом с объединенными управляющими входами четвертого и пятого импульсно-управляемых резисторов, между второй и третьей вершинами уравновешенного моста включены последовательно соединенные первый, второй и третий масштабные резисторы, объединенные выводы которых соответственно через ьср - вый и второй сглаживающие конденсаторы подключены к шине нулевого потенциала, четвертый импульсно-управляемый резистор включен между объединенными выводами первого и второго масштабных резисторов и третьей вершиной уравновешенного моста, первый вывод пятого импульсно-управляемого резистора соединен с объединенными выводами второго н третьего масштабных резисторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности rри воспроизведении косинуса за счет снижения методической погрешности аппроксимации, в него введен шестой импульсно-управляемый резистор, включенный между второй вершиной уравновешенного моста и объединенными выводами первого и второго масштабных резисторов, второй вывоц пятого импульсно-управляемого резистора соединен со второй вершиной уравновешенного моста, управляющий вход шестого импульсно-управляемого резистора соединен с выходом широтно- импульсного модулятора, инверсный выход которого является выходом устройства. 40 Оз 6 = 1 -Д = соз( - -),.Вь 1 Х 8 г(6) . МСль 9)= С,С,С,0+(С,С 9 С,+ С,С,С+ Из условия баланса уравновешенного моста в установившемся режиме с учетом выражений (1) и (2) следует,что проводимость четвертого плечауравновешенного моста изменяется согласно зависимости(с,а) =- ф- . (5)8,Принимая во внимание равенство Б(С 9) = агс соя 9 = агс соз(1-8)ь 35ьвьхвыполняющееся при найденных значени.ях проводимостей С (1 = 4,5,6,7,8,9) с погрешностью, не превышающей Оь 15 Еь из (5) получим формула из обретения45 Мостовое вычислительное устройство для широтно-модулированных величин, содержащее уравновешенный мост, в первое, второе и третье плечи которого включены соответствен но первый, второй, третий импульсно- управляемые резисторы, управляющие входы которых являются входами задания аргументов устройства, первая вершина уравновешенного моста подклю чена к источнику опорного напряжения постоянного тока, вторая и четвертая Можно показать, что для Функцииу = агс соз(1-9) = агс сов Ооь,Я с 0 ь 11 справедливо дробно-рациональное приближение1277145 тавитель Н ред М.Хода ирсович Корректор С.Шекм Редактор А.Гуль аказ 6669/ Тираж 671 ПодписноеИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/ оизводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,4