Множительно-тангенсное аналоговое устройство

 

1 :- 1

) О П И С А Н И Е ц 4708 )9

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.06,71 (21) 1669540/18-24 с присоединением заявки Хе (51) М. Кл. б 06g 7/22

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.05.75. Бюллетень Kо 18

Дата опубликования описания 11,09.75 (53) УДК 681.3(088 8) (72) Авторы изобретения

Р. Г. Карпов и 1О. Д. Матюхин (71) Заявитель (54) МНО)КИТЕЛЬНО-ТАНГЕНСНОЕ АНАЛОГОВОЕ УСТРОЙСТВО

U=U з1п, 50

ГосУдаРстве нвй комитет (23) Приоритет

Йзобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Известно множительно-тангенсное аналоговое устройство, содержащее генератор опорного синусоидального напряжения, запоминающие элементы, фазовращатели, операционный усилитель и генератор прямоугольных импульсов.

В предложенное устройство дополнительно введены делители напряжения, формирователи, время-импульсный модулятор, элемент сравнения, причем выход генератора сину соидального напряжения соединен с двумя запоминающими элементами, с первой — через фазовращатель, а со второй — через управляемый делитель напряжения, выходы запоминающих элементов соединены с соответствующими делителями напряжения, выход первого делителя напряжения через элемент сравнения соединен со входом операционного усилителя, выход которого через генератор прямоугольных импульсов соединен с управляющими входами делителей напряжения, управляющий вход первого запоминающего элемента через фазовращатель соединен с генератором прямоугольных импульсов, а управляющий вход второго запоминающего элемента соединен с генератором прямоугольных импульсов через последовательно соединенный фазовращатель, первый формирователь, время-импульсный модулятор, второй формирователь и фазовращатель, причем выход второго формирователя подключен к генератору прямоугольных импульсов.

Такая схема позволяет увеличить быстродействие и точность устройства.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы.

1> Устройство содержит генератор 1 опорного синусоидального напряжения, фазовращатель

2, управляемый делитель напряжения 3, фазовращатель 4, запоминающие элементы 5, б, формирователь 7, время-импульсный модуля15 тор 8, формирователь 9, время-импульсные делители 10, 11, генератор 12 прямоугольных импульсов, элемент сравнения 13, опереационный усилитель 14.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с выхода генератора 1 опорного напряжения поступает на а) фазовращатель 2, формирующий косинусоидальное напряжение

U, — U, sin (u,t+90 ) = U, coc м,t

25 б) на узел 9, формирующий короткие импульсы, по времени соответствующие моментам перехода напряжения

470819 через нуль из отрицательного в положителный полупериод. На вход узла 9 синусоидальное напряжение подается через вспомогательный регулируемый фазовращатель 4, слу>кащий для коррекции временного положения импульсов. в) на вход делителя напряжения 3, управляемого сигналом

Uy (t) = — К„ (/) и обеспечивающего получение синусоидального напряжения U, с амплитудой, определяемой текущим значением Бу(1)

U, = Um,SiI10)ot, где

U, (t) =- U U,(t) = K„Y (t).

Импульсами с выхода формирователя 9 управляется время-импульсный модулятор 8.

Модулятор 8 генерирует прямоугольные импульсы с длительностью, пропорциональной напряжению U» (t), моделирующему фазу

<р,.(1), т. е. в соответствии с выражением

-«() = <, () = ().

Последующие узлы устройства: время-импульсные делители напряжения 10 и 11, элемент сравнения 13, операционный усилитель

14 и генератор 12 прямоугольных импульсов образуют обычную делительную схему времяимпульсного типа. Как можно видеть из чертежа на входы схемы сравнения подаются постоянное напряжение Uo и напряжение с выхода время-импульсного делителя 10, что позволяет записать соотношение

U,= — )U,со$а,» dt==U, 1 1 то, о тв »,соза, — ЛК

7о

Полученная разность М3, усиленная операционным усилителем 14, управляет длительностью т1 импульсов генератора 12. Следовательно, если коэффициент усиления операционного усилителя 14 достаточно велик, то

Из полученных прямоугольных импульсов т,. с помощью формирователя 7 получаются короткие импульсы, по времени совпадающие с задними фронтами импульсов т,. Эти импульсы поступают на импульсные входы запоминающих схем 5 и 6. Так как переходные сопротивления запоминающих элементов 5 и 6 очень малы, то за время М существования импульсов запоминающие конденсаторы С» и

Со (малой величины) успевают зарядиться до напряжений U«I и U,02, соответствующих текущим значениям U, и U, в моменты их появления. Таким образом, на запоминающих конденсаторах будут напряжения соответственно

U„, = U,cos о,-.„= — U,cos (о,К„У (/)) будет соблюдаться равенство AU=0, а тогда справедливы равенства: — U„cos

=1 Up

Tо Umo cos ipp

Этими же импульсами т1 управляется и второй импульсный делитель напряжения 11, на вход которого подано с запоминающего конденсатора Со2 напряжение

У: У $1По) следовательно, на его выходе будет получено напряжение

U Upog=i UpUms (t) Sl1I " о » вых—

То Umo оо$ сов=»

20 — о у () М +o»» о-.. -- — — о/ „1 „Я =- К,U„(t), где К,= К„.

25 т, Очевидно, что подбором значений То и К, или одного К, можно добиться равенства

Кс=1, К =2, и т. д. или KI= /2, Кс= /3, а тогда соотношение запишется в следующим виде

1- живых = о(. у () 1К А (U» (t))

Таким образом, при одновременной рабоге всех узлов предлагаемого устройства и при подлежащем выборе То, К, или К, выходное напряжение со схемы будет пропорционально произведению величины у(t) задаваемой напряжением U,.(t), на тангес угла q>,-, 2 ;, Зарх, с »/2, р,/3, задаваемого также напряжением постоянного тока.

Предмет изобретения

Множительно-тангенсное аналоговое устрой45 ство, содержащее генератор опорного синусоидального напряжения, запоминающие элементы, фазовращатели, операционный усилитель и генератор прямоугольных импульсов, отличающееся тем, что, с целью увеличе50 ния быстродействия и точности, в устройство дополнительно введены делители напряжения, формирователи, время-импульсный модулятор, элемент сравнения, причем выход генератора синусоидального напряжения соединен с дву55 мя запоминающими элементами, с первым— через фазовращатель, а со вторым — через управляемый делитель напряжения, выходы запоминающих элементов соединены с соответствующими делителями напряжения, выход

60 первого делителя напряжения через элемент сравнения соединен со входом операционного усилителя, выход которого через генерато1 прямоугольных импульсов соединен с управляющими входами делителей напряжения, 65 управляющий вход первого запоминающего

470819

Составитель Н. Тарасова

Техред О. Гуменюк

Редактор Н. Коган

Корректор Л. Котова

Заказ 2600,

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4)5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 элемента через фазовращатель соединен с генератором прямоугольных импульсов, а управляющий вход второго запоминающего элемента соединен с генератором прямоугольных импульсов через последовательно соединенный фазовращатель, первый формирователь, время-импульсный модулятор, второй формирователь и фазовращатель, причем выход второго формирователя подключен к генератору

5 прямоугольных импульсов.