Устройство для воспроизведения степеннойзависимости

 

О П И С А Н И Е (11) 424I70

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 03.11.72 (21) 1843488/18-24 (51) М. Кл. С 06g 7/20 с присоединением заявки ¹â€”

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР

fl0 делам изооретений и открытий (32) Приоритет

Опубликовано 15.04.74. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 24.04.74 (53) УДК 681.335.82 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Макаров и В. В. Чепурнов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СТЕПЕННОЙ

ЗАВИСИМОСТИ

Предложение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в информационно-измерительных устройствах, самонастраивающихся автоматических системах и т. д., работающих на несущей частоте.

Известно устройство для реализации степенной функции, содержащее генератор прямоугольных импульсов, две RC-цепи, сравнивающее устройство, ключ, усилитель и фильтр среднего значения.

Однако в известном устройстве показатель степени и может быть только одного знака и он ограничен по величине (как правило, не более 2 — 3). Кроме того, это устройство не способно работать с сигналами переменного тока прямоугольной формы, часто используемыми в современных автоматических устройствах.

С целью расширения функциональных возможностей устройства оно содержит дополнительно и последовательно включенных формирователей импульсов, каждый из которых состоит из двух последовательно соединенных ключей, подключенных через резистор к шине нулевого потенциала, управляющие входы ключей связаны с выходом нуль-органа, а их общая точка через другой резистор подключена к сигнальным входам ключей, управляющие входы которых связаны с блоком синхронизации, а выходы через конденсаторы соединены с шиной нулевого потенциала.

Такое выполнение устройства обеспечивает получение выходного сигнала переменного тока прямоугольной формы, огибающая которого пропорциональна и-й степени огибающей входного сигнала переменного тока прямоугольной формы, причем знак показателя степени ll-положительный, если входной сигнал

10 подключен ко входу первого импульсного преобразователя решающего блока, и отрицательный, если он подключен ко входу блока управления.

15 На фиг. 1 представлена схема устройства для воспроизведения степе|шой зависимости; а па фиг. 2 — временные диаграммы напряжений.

Устройство содержит решающий блок 1, со20 стоящий из последовательно соединенных формирователей импульсов 2, блока управления 3 и блока синхронизации 4.

Формирователь импульсов 2 включает в себя ключ 5, соединенный выходом с шиной ну25 левого потенциала 6 через ключ 7 и резистор

8, а также через резистор 9 и соединенные с ним параллельные цепочки из ключей 10, 11 и конденсаторов 12, 13.

Блок управления 3 состоит из формировате30 ля импульсов 14, блока сравнения 15, усили424170 теля переменного тока 16, нуль-органа 17 и генератора пилообразного напряжения 18.

Сигналы несущей частоты Ut и U2, подключенные ко входам 19 и 20 блока управления

3, должны быть в фазе, а сигнал U3, подключенный на вход 21 решающего блока 1, может быть с ними как в фазе, так и в противофазе.

Управляющие входы ключей 5, 7 формирователей импульсов 2 и формирователя импульсов 14 подключены к выходу нуль-органа 17, а управляющие входы ключей 10, 11 соединены с блоком синхронизации 4. Вход последнего 22 подключен к источнику напряжения несущей частоты U„=Const, а один из его выходов — к генератору пилообразного напряжения 18.

Устройство работает следующим образом.

Транзисторные ключи 5, 7 коммутируются управляющими импульсами с переменной скважностью — (где т — длительность управляюТ щих импульсов, Т вЂ” период несущей частоты), вырабатываемыми нуль-органом 17 с частотой следования f в 2 раза большей частоты несущей f т. е. f =2 f,. При этом ключ

5 в течение времени т замкнут, а ключ 6 разомкнут, затем в течение T — т ключ 5 разомкнут, а ключ 6 замкнут (Т, — период управляющих импульсов) .

В результате на выходе ключа 5 образуются разнополярные прямоугольные импульсы U< (фиг. 2), длительность которых равна т, а амплитуда пропорциональна амплитуде импульсов на входе 21 (Уз). Эти импульсы через резистор 9 поступают на ключи 10, 11, которые коммутируются в противофазе сигналами несущей частоты таким образом, что каждый из конденсаторов 12, 13 служит для усреднения за время Т 2 импульсов одной полярности. Поэтому выходные сигналы представляют собой напряжение переменного тока прямоугольной формы несущей частоты, амплитуда которого пропорциональна среднему значению напряжения на емкостях 12 и 13 за половину периода несущей частоты, т. е.

U,ых, =К,.U, -., (1) (2) где К44 — — Const, коэффициент преобразования формирователя импульсов 14.

Напряжение U5 поступает в блок сравнения

15, на другой вход которого 19 подается пагде К4 — — Const, коэффициент передачи импульсного преобразователя.

Длительность управляющих импульсов т формируется блоком управления 3 следующим образом. Из напряжения переменного тока несущей частоты (U2), поступающего на вход 20, с помощью формирователя импульсов 14 вырабатываются разнополярные импульсы несущей частоты, амплитуда которых пропорциональна U2, т. е. 76 К14 U2 ) пряжение несущей частоты U(, а на выходе формируется сигнал Л U= U5 — Ut. Последний усиливается усилителем переменного тока 16 с большим коэффициентом усиления К, и его выходное напряжение U() поступает на один из входов нуль-органа 17. На другой вход последнего подается пилообразное напряжение

U (фиг. 2) с генератора пилообразного напряжения 18. Нуль-орган 17 вырабатывает управляющие импульсы, длительность которых т определяется моментом сравнения U() с U„.

Поскольку К,. (x) и в установившемся режиме можно считать Л У=С)5 — U(-0, т. е. U5= Ut, то из (2) и (3) получим:

Ut

< К,.

» 2 (3) где К, = const тогда

2р

Uttt2» = — — U к, и, (4)

»:О 2

Напряжение U„t», подается на вход второго формирователя импульсов 2, а его выходной сигнал описывается выражением (4) с заменой Ua íà U ы,, т. е. (U1 i2 вы», — Кг () Us U,) (5) (6) U„„= В U2 ( — — const). (8)

Если амплитуда импульсов U3=Const, à Ut и U> изменяются, то

U,»„, = С, (1 (C,. =- const). (9) г /

Предмет изобретения

Устройство для воспроизведения степенной зависимости, содержащее блок синхронизации, связанный с формирователем импульсов и генератором пилообразного напряжения, выбр ход которого подключен к одному из входов нуль-органа, усилитель переменного тока, соединенный с другим входом нуль-органа и блоком сравнения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возмож65 ностей оцо содержит дополнительно и послегде К, = const.

Аналогично выходной сигнал (-го формирователя импульсов равен: ("У

35 вы» — Ку 72

) г l где К,= const, =1, 2,..., и.

Если амплитуда импульсов входных сигналов U2 и Ua неизменна, то устройством реали4р зуется операция возведения в положительную степень, т. е.

U»»,. — — А, Й (А, = const) (7)

Если амплитуда импульсов Ut —— Const, 45 U2=Const, то у ройство Осуществляет операцию возведения в отрицательную степень, т. е.

424170

IY, ° ° °

° °

Фиг 1 довательно включенных формирователей импульсов, каждый из которых состоит из двух последовательно соединенных ключей, подключенных через резистор к шине нулевого потенциала, управляющие входы ключей связаны с выходом нуль-органа, а их общая точка через другой резистор подключена к сигнальным входам ключей, управляющие входы которых связаны с блоком синхронизации, а выходы через конденсаторы соединены с ши5 ной нулевого потенциала.

424170

Ъых, Фиг 2

Составитель С. Белан

Техред T. Курилко

Редактор Л. Цветкова

Корректор М. Лейзерман

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2454/! Изд. № 1470 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская йаб., д. 4/5