Устройство для деления аналоговых сигналов

Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.Цель изобретения - расширение5области применения за счет обеспечения возможности получения результата деления в ниде сигнала переменного тока,00На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства,Устройство для деления аналоговыхсигналов содержит сумматоры 1-3,,выход 14 сигнала переменного тока и, выход 15 сигнала гостоянного тока.Устройство для деления аналоговых,сигналов работает следующим образом,На вход 12 поступает аналоговыйсигнал, уровень Х которого пропорцио-,нален делимому, а на вход 1 3 - аналоговый сигнал, уровень У которогопропорционален делителю.Генератор 11 Формирует прямоугольный периодический сигнал с час тотой Е и скважностью, равной двум.Амплитуда этого сигнала достаточнадля срабатывания переключателей 6. и 7. Сигнал с выхода генератора 11поступает на управляющие входы пере ,ключателей 6 и 7 выпрямителя 10.: Переключатели 6 и 7 синхронно переключаются из положения, приведенного на чертеже, в противоположное,причем в указанных положениях онинаходятся одинаковые. промежуткивремени Т = 1/2 К Пусть на выходе 15 сФормирован 45аналоговый сигнал уровня Е, Этотсигнал пост. пает на первый сигнальный вход переключателя 6 и на второй вход сумматора 1, на первыйвход которого подается сигнал уровняХ с входа 12. Коэффициенты передачисумматора 2 по обоим входам равны 1,поэтому уровень сигнала на его выходе01=У- Е,55Сигнал с выхода сумматора 1 поступает непосредственно на первый ичерез инвертор 5 на второй сигнальные входы переключателя 7. В промежутки времени, когда переключатели 6 и 7 находятся в положении, приведенном на чертеже, происходит следующее, На первый входсумматора 2 через переключатель 6поступает проинвертированный инвертором 4 сигнал с выхода 15, а на второй - сигнал уровня У с входа,13,Коэффициенты передачи сумматора 2по обоим входам равны 1, поэтомууровень сигнала на его выходеСигнал с выхода сумматора 2 поступает на вход квадратора 8, гдевозводится в квадрат.Уровень сигнала на выходе квадратора 8П К 01)г К Р 2)ггде К- коэффициент передачи квадратора 8,Сигнал с выхода квадратора 8 поступает на второй вход сумматора 3,на первый вход которого,.подаетсячерез переключатель 7 сигнал с выхода сумматора 1, На выходе суммато:ра 3 образуется сигнал, уровень которогоПэ КгП 1 +Кзоте = КгР+) ++где К г и К з - коэффициенты передачисумматора 3 соответственно по первому ивторому входам,В промежутки времени, когда переключатели 6 и 7 находятся в положении противоположном приведенному на чертеже, происходит следующее.На первый вход сумматора 2 через переключатель 6 поступает сигнал с выхода 15, поэтому уровни Ц г и 11 сигналов на выходах соответственно сумматора 2 и квадратора 8 определяются какцг =У + 111 и К У+ )гНа первый вход сумматора 3 через переключатель 7 сигнал с выхода сумматора 1 поступает через инвертор 5, поэтому уровень сигнала на выходе сумматора 3+ К,К,(У + К).Таким образом, сигнал на выходе сумматора 3 скачкообразно изменяется от уровня Б до уровня Б и обратно, При этом промежутки времени, в течение которых сигнал на выходе .сумма 1550538тора 3 сохраняет уровни П и Г",равны Т/2,Коэффициент К выбирается равным0,5, акоэффициенты К., и К - из условияз = 0)25)поэтому перепад уровня сигнала навыходе сумматора 3,Л = Ц - 11" = 0,5(Е+Х) + ,+ 0,25 (У-Е)+0,5 (Х+Е)-0,25 (У+Е)илиЛ = Е + Х - УЕ. (1)Переменная составляющая сигналас выхода сумматора 3 представляетсобой сигнал типа "меандр" с частотой й и амплитудой Е,равной: бР2(2) Сигнал с выхода сумматора 3 поступает на вход фильтра 9, которыйнастроен на частоту Г . На выходефильтра 9 образуется гармоническийсигнал с частотой Г и амплитудойЕ , определяемой равенствомЕ = - К)4 Е(3)где К- коэффициент передачи фильтра 9 на частоте Г .Этот сигнал в зависимости от знака перепада 1 находится в фазе илив противофазе с сигналом генератора11. С выхода фильтра 9 этот сигналпоступает на выход 14 и на сигнальный вход выпрямителя 10, На выходе .выпрямителя 10 и на выходе 15 образуется аналоговый сигнал, уровень Екоторого составляет:г = к,г (4)где К 5 - коэффициент передачи выпрямителя 10Знак сигнала на выходе выпрямителя 10 определяется полярностьюсигналов на входах 12 и 13. Если этисигналы имеют одинаковую полярность,то полярность сигнала на выходе 15положительна, если же эти сигналыразнополярны, то полярность сигналана выходе 15 отрицательна,Решая уравнения (1)-(4) совместно,можно записать:Коэффициенты К и К 5 выбираютсяиз условияК к К -- и/2)поэтому уравнение (5) можно записатьв видеЕ+Х-.УЕ=2 Х2уТаким образом, на выходе 15 образуется аналоговый сигнал, уровень которого пропорционален отношению сигналов на входах 12 и 13,.а на выходе 14 - переменный сигнал, амплитуда которого также пропорциональна укаэанному отношению. 5 10Формула изобретения 15 Устройство для деления аналоговых сигналов, содержащее первый инвертор, первый электронный переключатель, первый и второй сигнальные входы которого соединены соответственно с входом и выходом первого инвертора, первый сумматор, первый вход которого соединен с выходом первого электронного переключателя, квадратор, вход 20 25 которого соединен с выходом первогосумматора, второй инвертор, второйнэлектронный переключатель, первыйи второй сигнальные входы которогосоединены соответственно с входом ин выходом второго инвертора, второисумматор, первый вход которого соединен с выходом. второго электронногопереключателя, и генератор тактовыхимпульсов, выход которого подключенк управляющим входам первого и второго электронных переключателей, о т -л и ч а ю щ е. е с я тем, что, сцелью расширения области применения 40за счет обеспечения возможности получения результата деления в виде сигнала переменного тока, в него введены третий сумматор, фазочувствительный выпрямитель и избирательныйфильтр, вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выходявляется выходом сигнала переменноготока, устройства и подключен к сигнальному входу фазочувствительноговыпрямителя, выход которого являетсявыходом сигнала постоянного тока устройства и подключен к входу первогоинвертора, а управляющий вход соединен с выходом генератора тактовыхимпульсов, первый и второй входы третьего сумматора подключены соответ"ственно к входу сигнала-делимого ивходу первого ийвертора) а выходсоединен с входом второго инвертора,1550538 Составитель Н.ЗайцевРедактор А.Лежнина Техред А.Кравчук Корректор В.Кабаций Тираж 55 б Подписно е Заказ 275 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Иосква, Ж, Раущская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 вторые входы первого и второго сумматоров, соединены соответственно с входом сигнала-делителя и выходомквадратора,