Гибридное делительное устройство

Союз Советскии Социалистнческик Республик(2) Заявлено 040179 (2) 2746212/18-24 с присоединением заявки Нов 6 06 С 7/16 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 15,03.81,Бюллетень Йо 10 Дата опубликования описания 150 381(54) ГИБРИДНОЕ ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к вычислительной и контрольно-измерительнойтехнике,Известны множительно-делительныеустройства с промежуточным время-импульсным представлением информациии функциональные преобразователи1) .Недостатком этого устройства является низкая точность работы.Наиболее близким к предлагаемомуявляется множительно-делительноеустройство, содержащее токозадающийрезистор, ключ, разрядный конденсатор,источник стабильного постоян 15ного напряжения, выход которого через ключ подключен к первому выводутокозадающего резистора и к первойобкладке разрядного конденсатора,преобразователь временного интервала 20в цифровой код, выход которого является выходом гибридного делительного устройства, генератор цикла, выходкоторого подключен к управляющемувходу преобразователя временного интервала в цифровой код и к управляющему входу ключа, источник опорного напряжения и компаратор, первыйвход которого подключен к первомувыводу токозадающего резистора,вто рой вход компаратора подключен квыходу источника опорного напряжения,а выход компаратора подключен к информационному входу преобразователявременного интервала в цифровойкод 2),Недостатком этого устройства является то, что в делительном устройстве операция деления осуществляется цифровым, измерением постояннойвремени ЙЬ-цепи, рассматриваемойкак частное от деления индуктивности 1 на сопротивление Н. При этомдатчиком входных величин должны бытькатушки индуктивности и резисторы.Применение индуктивности в качестве делимого требует изменения ее величины в некотором диапазоне, причем использование сердечников с )А 1для этой цели исключено, так какприводит к большой методическойнелинейности. Кроме того, необходимо наличие мощного источника стабильного постоянного напряжения способ 1ного работать на низкоомную нагрузку,появляющуюся при небольших величинахделителя, К недостаткам указанногоустройства следует отнести такжеразнородность представления входныхвеличин, низкую стабильность датчи Э 813452ков входных величин, так как онивключены по параметрической схеме,и невозможность изготовления датчика делимого средствами микроэлектроники,Цель изобретения - повышениестабильностй и точности работы, устранение разнородности представлениявходных величин,Поставленная цель достигаетсятем, что в известное устройство введены первый, второй и третий регулируемые источники напряжения, первыйи второй переменные резисторы, причем управляемый вход первого .регулируемого источника напряжения подключен к первой обкладке разрядного кон -денсатора, а выход подключен к первымвыводам первого и второго переменныхрезисторов, вторые выводы которыхподключены к шине нулевого потенциала, а средние выводы переменных резисторов подключены к управляемымвходам второго и третьего регулируемых источников напряжения, выходвторого регулируемого источника напряжения подключен ко второму выводу токозадающего резистора, а выход третьего регулируемого источника напряжения подключен ко второйобкладке разрядного конденсатора.Кроме того, каждый регулируемыйисточник. напряжения выполнен в видеповторителя напряжения,А также тем, что каждый переменный реэистор выполнен в виде цифрового управляемого реэиетора, например на основе матрицы ВВ,На фиг,1 показана функциональнаясхема гибридного делительного устройства; на фиг,2 - эквивалентная схемаэарядно-разрядной цепи.Гибридное делительное устройствосодержит генератор 1 цикла, ключ 2,преобразователь временного интервалав цифровой код 3, разрядный конденсатор 4, токозадающий резистор 5,переменные резисторы б и 7, являющиеся соответственно датчиками делимого и делителя, источник стабильного постоянного напряжения 8, первый,второй и третий регулируемые источники напряжения 9-11, источник напряжения опорного напряжения 12,компаратор 13,Гибридное делительное устройствоработает следующим образом,Р исходном состоянии ключ 2 замкнут, конденсатор 4 заряжен разностью напряжений источников 8 и 10.Регулируемые источники 9-11 имеютнекоторые начальные значения напряжений. Сигналом от генератора 1 цикла ключ 2 размыкается на время,достаточное для уменьшения напряжения на первом входе компаратора допотенциала опорного напряжения.Прираэмыкании ключа 2 конденсатор 4начинает разряжаться током, определяемым сопротивлением токозадающегорезистора 5, положением средних. выводов переменных резисторов б и 7и зависимостью между напряжениямина выходах регулируемых источников9-11 и напряжениями на их управляющих входах,Зависимость напряжения на первомвходе компаратора 13 от параметровсхемы может быть найдена решениемдифференциального уравнения, описывающего переходной процесс в цепиразряда разрядного конденсатора 4,Если напряжения на выходах регулируемых источников повторяют напряжения на их управляющих входах,те.источники 9-11 будут являться повторителями напряжения, то напряжения Ц,(1) и Щ 1) будут линейно зависеть от напряжения О на первомвходе компаратора:И на первом входе компаратора:П 1 =К 1Щ 1) =К Щ 1),где Ки К- коэффициенты передачипотенциометров б и 7 соответствен 25 но. Из решения дифференциальногоуравнения для контурной цепи, представленной на фиг,2, получим:=Еехд (- 1 к,яс)(1)В момент равенства напряжения Би опорного напряжения Уо сигнал свыхода компаратора 13 поступает насигнальный вход преобразователявременного интервала в цифровойкод 3, Значение временного интервала между сигналами с генератора цикла 1 и компаратора 13 находится иэуравнения (1)Т= ВС 1 п (2)1-Кь гпВеличины 1-К 1 и 1-К 4 характеризуют40 положение средних выводов переменныхрезисторов б и 7Н 1 ВхКч - р1 К 1 Вгде Ви В - сопротивления перемен 4 ных резисторов б и 7 между их средними выводами и неэаземленными выводами, Обозначив 1-1=х и 1-К=у,получим результат преобразования ввиде частного30 Т= - сопят.хуНа выходах преобразователя 3 образуется цифровой аналог этой величины.В качестве переменных резисторовможно использовать резистивные матрицы типа КВ, тогда операнды будутпредставлены в виде чисел. Изобретение выгодно отличается от известного. Реэистивные делители легко изготовляются средствами микрозлектрони 46 ки; предложенная схема включениядатчиков операндов обладает высокойстабильностью при температурных изменениях, воздействия влаги и дра также более точно устанавливаются65 значения операндов и, таким образом,получаем более точный результат. Не требуется большой мощности от источ ника стабильнога постоянного напряженияформула изобретения1. Гибридное делительное устройство, содержащее токозадающий резистор, ключ, разрядный конденсатор, источник стабильного постоянного напряжения, выход которого через ключ подключен к первому выводу токозадающего резистора и к первой обкладке разрядного конденсатора, преобразователь временного интервала в цифровой код, выход которого является выходом,гмбрндного делительного устройства, генератор цикла, выход которого подключен к управляющему входу преобразователя временного интер вала в цифровой код и к управляющему входу ключа, источник опорного напряжения и компаратор, первый вход которого подключен к первому выводу токозадающего резистора, второй вход компаратора подключен к выходу источника опорного напряжения, а выход компаратора подключен к информационному входу преобразователя временного интервала в цифровой код, о т - Зо л и ча ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности и точности работы, устранения разнородности представления выходных величин, в гибридное делительное устройство введены первый, второй и третий регулируемые источники напрякения первый и второй переменные резисторы, причем управляевый вход первого регулируемого источника напряжения подключен к первой обкладке разрядного конденсатора, а выход подключен к первым выводам первого и второго переменных резисторов,вторые выводы которых подключены к шине нулевого потенциала, а средние выводы переменных резисторов подключены к управляемюм входам второго и третьего регулируемых источников напряжения, выход второго регулируемого источника напряжения подключен ко второму выводу токозадающего резистора, а выход третьего регулируемого нсточннка напряжения подключен ко второй обкладке разрядного конденсатора.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждый регулируевый источник напряжения выполнен в виде повторителя напряжения.3. Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждый переменный резистор выполнен в виде цифрового управляемого резистора, например, на основе матрицы йН,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9418972, кл. Н 03 К 13/20, 19722, Бардаченко В. . и.др, Цифровоемножительно-делительное устройство,фИзмерительная техника, 1973, Р 10,с.90 (прототип),813452 Рог 2 Составитель Т, Сапунова едак тор Н. Воловик Техред Н. Келушак Корректор С.Шекмар75 63 Зака лнал ППП "Патентф, г.ужгарод, ул.Проект/ Тираж 745ВНИИПИ Государственного копо делам изобретений и113035, Москва, Ж, Раушска Подписнотета СССРкрытийнаб., д,4/5