Широтно-импульсное множительное устройство

)5 С 06 С 7/1 ЪкАф гЕ ИЗОБРЕТЕНИЯСВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРПРИ П 1 НТ .СССР(71) Харьковский политехнический институт им. В.И,Ленина(57) Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам сширотно-импульсным преобразованиемсигнала и может быть использовано ваналоговых вычислительных машинах.Целью изобретения является повышение 2точности, Широтно-импульсное множительное устройство содержит интегратор 1, первый и второй компараторы 2 и 3, элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 4, реверсивньп счетчик 5 импульсов, гене"ф ратор 6 опорной частоты,. блок 7 индикации, преобразователь 8 кода в дли" тельность импульса, ключевой элемент 9, блок 10 коммутации знака, входы первого и второго сигналов-сомножителей 11 и 12, шину 13 нулевого потенциала. Работа устройства основана на формировании развертывающих напряжений на выходе интегратора 1, сравнении их с опорными напряжениями с помощью первого и второго компараторов 2 и 3, формировании двух последова тельностей импульсов, выделении разнастной последовательности импульсов и ее кодировании. 2 ил.Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам с ши-, ротно-импульсным преобразованием сигналов и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.Целью изобретения является повышение точности.На фиг,. 1 изображена функциональная схема широтно-импульсного множи"1 О тельного устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов.Устройство содержит интегратор 1, первый 2 и второй 3 компараторы, элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 4, реверсивный счетчик 5 импульсов, генератор б,опорной частоты, блок 7 индикации, преобразователь 8 кода в длительность импульса, ключевой элемент 9, блок 10 коммутации знака, вход 11 первого сигО нала-сомножителя, вход 12 второго .сигнала-сомножителя, шину 13 нулевого потенциала.На фиг2 изображены а - выходное напряжение интегратора 1, б - выход ное напряжение первого компаратора 2, в - выходное напряжение второго компаратора 3, г - напряжение на выходе элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 4.Широтно-импульсное множительное устройство. работает следующим образом.На входе интегратора 1 периодически формируется сумма первого сигнала-сомножителя с входа 11 и опорного напряжения (напряжения с выхода первого компаратора 2). В результате на выходе интегратора 1 получается развертывающее напряжение (фиг.2 а), изменяющееся.по линейному закону. В случаекогда напряжение первого 4 О сигнала-сомножителя постоянно или можно пренебречь его изменением за время цикла преобразования (период преобразования значительно меньше периода изменения первого сигнала-сомцожите ля), напряжение на выходе интегратора 1В ) =Т-(П,+Х) +Н(1)игде Т - постоянная времени интегрироОивания;К - начальное значение развертыввающей функции;Б 0 - опорное напряжение;Х - напряжение первого сигналасомножителя.Интегрирование суммарного сигнала продолжается до момента сравнения выходного напряжения интеграгора 1 с первым порогом П=Усрабатывания первого компаратора 2 (момент% фиг. 2 а)Во втором такте цикла развертывающего преобразования напряжение на выходе интегратора 1 изменяется по закону2 1 Т 0 2 11п Интегрирование разностного сигналапродолжается до момента сравнения напряжения (2) с вторым порогом П =-П2срабатывания первого компаратора 2(момент 2, фиг 2 а).Таким образом, на выходе интегратора 1 формируеуся первая непрерывнаяпоследовательность двух чередующихсяразвертывающих напряжений (1) и (2).На выходе первого компаратора 2формируется первая последовательностьчередующихся временных интервалов(фиг, 26) .На входе второго компаратора 3сравнивается интегрированный суммарный сигнал (1) с третьим пороговымнапряжением Пз, а интегрированныйразностный сигнал (2) - четвертымпороговым напряжением П . В результате на выходе второго компаратора 3формируется вторая последовательность временных интервалов (фиг.2 в).Величины пороговых напряжений задаются следующим образом;П =+Е, (3)П =У-Е,Ф(4)где 1 - значение второго сигнала-сомножителя с входа 12 в момент сравнения;Е - приведенное к входу второгокомпаратора 3 значение сигнала обратной связи.При этом в течение времени ТЕ=Ба в течение времени Т 2=Т-Т, Е=О, гдеТ - период преобразования кода в длительность импульса, выбирается постоянным и на несколько порядков превышающим длительность одного цикла двухтактного интегрирования.На выходе элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 4 в каждом цикле двухтактногоинтегрирования формируются четыре временных интервала (фиг,2 г).Разность длительностей чередующихся временных интервалов .в одном циклепреобразованиял л л л л ПоЕ-ХУ157Сформированная последовательность чередующихся временных интервалов подается на управляющий вход реверсивного счетчика 5 импульсов. В реверсивном счетчике.5 импульсов за каждый цикл интегрирования записывается число, пропорциональное разности четырех чередующихся временных интервалов, сформированных в этом цикле. Приращение разности числа периодов (импульсов) сигнала опорной частоты за каждый цикл преобразования кода в длительность импульса4 Те Ео ГТЩ-ХУ)-ТэХУ 3 Е Оо 7(6) Т"ПХ - ф о где Г - частота следования опорныхимпульсов;Т - длительность одного цикладвухтактного интегрирования.Накопление разности (6) производится непрерывно, а накопленный цифровой код преобразуется в длительность импульса,в преобразователе 8, в течение которого на вход второго компаратора 3 поступает образцовое постоянное напряжение обратной связи, знак которого определяется состоянием первого компаратора 2 и знаком произведения сигналов-сомножителей.Приращение разности (6) станет равным нулю, если равен нулю член, заключенный в квадратных скобкахТогдаТ =Т -ХБ1 Пф.(7)от.е. в установившемся режиме длительность (7), а следовательно, код, записанный в реверсивном счетчике 5 импульсов, пропорциональны произведению сигналов-сомножителей. При этом из выражения (7) следует, что стабиль 16226ность опорной частоты не влияет наточность преобразования. Формула изобретения5Широтно-импульсное множительноеустройство, содержащее интегратор,вход которого является входом первого1 Осигнала-сомножителя. устройства, первый и второй компараторы, выход интегретора подключен к первому входу первого компаратора, второй вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, выход первого компаратора подключен к входу интегратора, к первомувходу элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ и кпервому входу блока коммутации знака,первый вход второго. кампаратора является входом второго сигнала-сомножителя, выход интегратора подключен к второму входу второго компаратора, выходкоторого соединен с вторым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которого подключен к Управляющему входу реверсивного счетчика импульсов, к счетному входу которого подключен выходгенератора опорной частоты, выходреверсивного счетчика импульсов соединен с вторым входом блока коммутациизнака и с входом блока индикации,о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности, в неговведены преобразователь кода в длительность импульса и ключевой элемент,причем выход блока коммутации знакачерез ключевой элемент соединен с первым входом второго компаратора, выходреверсивного счетчика импульсов подключен к входу преобразователя кодав длительность импульса, выход которого соединен с управляющим входомключевого элемента.,1571 б 224 82Составитель 0.0 траднов едактор Е.Копча Техред М.Дидык Корректор Л.Бескид аказ 1514Тираж 562 Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Га