Делительное устройство

Союэ Советскик Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ он 783806(22) Заявлено 1201,79 (2) 2713740/18-24с присоединением заявки Мо(5)М, К,л. 6 06 С 7/16 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийДата опубли иовами я описания 0 5128 О(54) ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЯСТВО 2 Изобретение относится к областивычислительной техники и может бытьиспользовано в аналоговых вычислительных машинах и устройствах, гдетребуется определение частного отделения двух напряжений,Известны устройства для делениядвух аналоговых сигналов, в которыхчастное от деления входных сигналовопределяется временем интегрирования 0напряжения знаменателя, до величины,соответствующей напряжению числителя ,13 . Эти устройства содержат интеграторы, блоки сравнения, разрядные ключи, блоки запоминания (пиковые 15детекторы),Такие устройства деления отличаются высокой точностью, малыми габаритами, высоким быстродействием, од нако применение их ограничено тем, что эти устройства одноквадратного деления.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройст во, содержащее два интегрирующих усилителя с ключами в цепи обратной связи, нуль-орган, ключ, пиковый детектор и источник эталонного напряже - ни я 2330 Указанное устройство отличается высоким быстродействием и малыми габаритами, в нем величина отношения определяется временем интегрирования первым интегратором напряжения знаменателя до величины напряжения .числителя. Сравнение выходного напряжения и напряжения числителя осуществляется нуль-органом. Второй интегратор в это время интегрирует напряжение эталонного источника, являющегося сомножителем. При срабатывании схемы сравнения прекращается. процесс интегрирования в обоих интеграторах, и напряжение на выходе пикового детектора, вход которого подключен к выходу второго интегратора (при условии равенства постоянных времени интегрирования), равно отношению напряжения числителя и знаменателя, умноженному на величину,напряжения эталонного сомножителя,Основным недостатком устройства является маленький диапазон изменения входных сигналов, что вызывает невозможность осуществленияделения в четырех квадрантах.Цель изобретения - расширение диапазона изменения входных сигналов- присохранении точности и быстродействия,Цель достигается тем, что и делительное устройство, содержащеепервыйинтегрирующий усилитель с разряднымключом в цепи обратной связи, входпервого интегрирующего усилителя является входом устройства, первый нульорган, первйй нход которого являетсявторым входом устройства, а второйвход подключен к шине нулевого потенциала, источник эталонного напряжения, второй интегрирующий усилительс разрядным ключом н цепи обратной,подключен к выходу источника эталонного напряжения, а выход - к входувторого интегрирующего усилителя, выход которого подключен к входу пико. вого детектора, выход которого является выходом устройства, введены нто Орой нуль-орган, первый вход которогоявляется первым входом устройства, авторой Вход подключен к шине нулевогопотенциала, первый иннертирующий усилитель Вход которого подключен к н рвторому входу устройства и второй инвертирующий усилитель, вход которого-подклк)чен к выходу источника эталонного напряжения, а выход подключен квторому инФормационному входу первогоключа, второй и третий двухпозицион- ЗОные ключи, первый и второй элементыИсключающее ИЛИ и блок сравнения.Выход первого интегрирующего усилителя подключен к первому информационному входу второго двухпозиционного клю-З 5ча, выходы которого подключены к входам блока сравнения, выход которогоподключен к первому управляющему вхо-,ду первого ключа. Первый информационный вход третьего двухпозиционного 49ключа подключен к второму входу устройства а)второй информационный входтретъвго двухпоэиционного ключа - квыходу первого инвертирующего усилителя. управляющий вход третьего ключа 4подсоединен к первому входу первогоэлемента Исключающее ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входувторого двухпозиционного ключа. Выходтретьего двухпозициониого ключа подключен к второму информационному вхо- оду второго двухпозиционного ключа. Вы-ход первого нуль-органа подключен квторому входупервого элемента Исключающ(йе ИЛИ и к первому входу второгоэлемвнта Исключающее ИЛИ, выход кото- Ээрого подключен к управляющему входутретьего,двухпоэиционного ключа и, квторому управляющему входу первогоключа. Выход второго нуль-органа под-.ключен к второму входу второго элемеи-щта Исключающее ИЛИ. Управлеаюие входыразрядных ключей подключены к установочному входу устройства,Блох-схема делительного устройствапредставлена на чертеже. Делительное устройство содержитпервый нуль-орган 1, второй нуль-орган 2, первый элемент Исключающее ИЛИ3, второй элемент Исключающее ИЛИ 4,первый ключ 5, второй днухпозиционныйключ 6, третий днухпозиционный ключ7, первый интегрирующий усилитель 8,второй интегрирующий усилитель 9,блок 10 сравнения, первый инвертирующий усилитель 11, нторойеиннертирующий усилитель 12,источник 13 эталонного напряжения, пиковый детектор 14,первый разрядный ключ 15, нторой разрядный ключ 16, шину 17 нулевого потенциала, первый вход 18, второй вход19 ИустаноноЧный вход 20 устройстн;а.Делнтельное устройство работаетследующим образом.Если напряжения числителя и знаменателя (О, О соответственно) имеют одинаковую полярность, то логический "0" на выходе элемента Исключающее ИЛИ 4 переводит ключи 7 и 5 втакое состояние, при котором на выход ключей поступают неиннертируемыевходные напряжения (н ключе 7 - напряжение числителя О, н ключе 5напряжение Оо эталонного источника 13),В случае, когда напряжения О)( и Оотрицательные выходы нуль-органов 1и 2 находятся в состоянии логической"1"), логическая "1", образующаяся навыходе элемента Исключающее ИЛИ 3переводит ключ 6 н такое состояние,при котором выход интегрирующего усилителя 8 подсоединяется к инвертирующему входу блока 10 сравнения, авыход ключа 7 - к неинвертирующемувходу этого блока,Если напряжения О)( и О положительные, то логический "0" на выходе элемента Исключающее ИЛИ 3 переводитключ 6 в такое состояние, при котором выход иитегрируюшего усилителя 8подсоединяется к неинвертирующему, авыход ключа 7 - к инвертирующему входу блока 10. сравнения. При поступлении команды; разрешающей измерениеотношения (размыкаются ключи 15 и 16),на выходе интегрирующего усилителя 8(и соответственно на входе блока 10сравнения) появляется напряжение ОВ,определяемое формулойо - к, о (1).На второй вход блока сравненияпоступает напряжение числителя. ПриРаВЕНСтВЕ 0Ох СРабатЫВавт бЛОК10 сравнения и закрывает ключ 5, инапряжение Ов эталонного источника13 перестает поступать на второй интегрирующий усилитель 9Оо К Ов 1; (2)так как 08 0, тоо - к, о0)ЙК, Очц,д . Ц - - -д- - (3)Кя 0 ОхОиПри К а К т. е, если равны постоянные времени интегрирования интегрирующих усилителей 8 и 9, тоОв хО5Если напряжение числителя и знаменателя разнополярные, то логическая"1" на выходе элемента ИсключающееИЛИ 4 перводит ключи 7 и 5 в такоесостояние, при котором на вход ключей рпоступают инвертированные входныенапряжения с выходов инвертирующихусилителей 11 и 12 соответственно,Когда напряжение числителя положительное, логическая "1" на выходеэлемента Исключающее ИЛИ 3 переводитключ 6 в положение, соответствующееотрицательным входным сигналам. Приотрицательном напряжении числителялогический "О" на выходе элемента Исключающее ИЛИ 3 переводит ключ б в 20состояние, соответствующее положительным входным сигналам. Динамика работысхемы при этом не меняется,Таким образом, обеспечивается возможность деления напряжения в четырех 5квадрантах.формула изобретенияДелительное устройство, содержащее ЗО первый интегрирующий усилитель с разрядным ключом в цепи обратной связи, вход первого интегрирующего усилителя является первым входом устройства, первый нуль-оРган, пеРвый вход которого является вторым входом устройства, а второй вход подключен к шине нулевого потенциала, источник эталонного напряжения, второй интегрирующий усилитель с разрядным ключом в цепи обратной связи, пиковый детектор и пер вый ключ, первый информационный вход которого подключен к выходу источника эталонного напряжения, а выход - к входу второго интегрирующего усилителя, выход которого подключен к входу 45 пикового детектора, выход которого является выходом устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона изменения входных сигналов при сохранении точности и быО стродействия, оно содержит второй нуль-орган, первый вход которого является первый входом устройства, а второй вход подключен к шине нулевого потенциала, первый инвертирующий усилитель, вход которого подключен к второму входу устройства и второй инэертирующий усилитель, вход которого подключен к выходу источника эталонногонапряжения, а выход подключен к второму информационному входу первогоключа, второй и третий двухпозиционные ключи, первый и второй элементыИсключающее ИЛИ и блок сравнения,причем выход первого интегрирующегоусилителя подключен к первому информационному входу второго двухпозиционного ключа, выходы которого подклю-,чены к входам блока сравнения, выходкоторого подключен к первому управляющему входупервого ключа, первыйинформационный вход третьего двухпозиционного ключа подключен к второмувходу устройства, а второй информационный вход третьего двухпозиционногоключа подключен к выходу первого инвертирующего усилителя, управляющийвход третьего ключа подключен к первому входу первого элемента Исключающее ИЛИ, выход которого подключен куправляющему входу второго двухпозиционного ключа, выход третьего двухпозиционного ключа подключен к второму информациоыиому эходу второгодвухпозиционного ключа, выход первогонуль-органа подключен к второму входупервого элемента Исключающее ИЛИ .и к первому входу второго элементаИсключающее ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу третьегодвухпозиционного ключа и к второмууправляющему входу первого ключа, выход второго нуль-органа подключен квторому входу второго элемента Исключаищее ИЛИ, управляющие входы разрядных ключей подключены к установочномувходу устройства. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 594507, кл, О 06 6 7/16, 1976.2. Авторское свидетельство СССРМ 456276, кл. О Об О 7/16 1973/5 филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 751 ВНИИПИ Государс по делам изо13035, Москва, Ж Подписноевенного комитета СССретений и открытий35, Раушская наб., д