Устройство для определения модуля вектора рассогласования

Устройство для определения модуля вектора рассогласования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ ВЕКТОРА РАССОГЛАСОВАНИЯ, содержащее два блока выделения модуля , входы которых через токозадающие резисторы пoдключieны к соответствующим входным клеммам, и сумматор, выход которого является выходом устройства , отличающе,еся тем, что, с целью повышения нгщежности , снижения потребляемой мощности и ..упрощения устройства, оно содержит третий блок выделения модуля и два инвертирующих усилителя, входы которых подключейы к выходам первых двух блоков выделения модуля, а выходы подсоединены к. соответствующим входам третьего блока выделения модуля , выходы блоков выделения модуля подключены к трем входам сумматора. «

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (1l), зяб 6 06 С 7/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3432457/18-24 (22) 03.03.82 (.46) 23.08.83. Вюл. 9 31 (72) В.Г. Волков .(71) Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии AH СССР

° °

53) 681.3(088.8)

56) 1. Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре.М.,"Энергия",1979,с.181 и 182.

2. Аналоговые микропроцессоры для преобразования координат. Отчет по г/б теме 030401 П. Гос.рег.9 У76177, разд. 85, МАИ, 1981, с. 315-325, рис. 8.18,8.19 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ ВЕКТОРА РАССОГЛАСОВАНИЯ, содержащее два блока выделения модуля, входы которых через токозадающие резисторы подключены к соответствующим входным клеммам, и сумматор, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, снижения потребляемой мощности и .,упрощения устройства, оно содер- . жит третий блок выделения модуля и два инвертирующих усилителя, входы которых подключейы к выходам первых двух блоков выделения модуля,. а выходы подсоединены к соответствующим входам третьего блока выделения модуля, выходы блоков выделения модуля подключены к трем входам сумматора. Е

1037283

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в нем каждый иэ блоков выделения модуля выпол. нен в виде дифференциального усилите ля с униполярным выходом, содержащего два транзистора, коллекторы которых объединены, соединены с выходом

Изобретение относится к вычислительной технике и электронному приборостроению, а именно к устройствам, предназначенным для оценки модуля вектора рассогласования двух одно- ;, 5 типных процессов, каждый из которых может быть представлен двумя однородными сигналами текущих координат е („(), е„(t) и е,„(), е„(t)

Изобретение предназначено, в частности, для оценки модуля рассогласования при ручном преследующем слежении эа целью, представленной движущейся на экране"дисплея меткой, и может быть широко использовано в аналоговой вычислительной технике, особенно в тех случаях, когда хотя бы один иэ сигналов текущих коорди-, нат содержит весомую случайную компоненту, а результаты измерений пред. ставляются в сглаженном (усредненном эа некоторый промежуток времени) виде.

Известны устройства для вычисления модуля вектора рассогласования,,содержащие последовательно соединенные вычитаюшие блоки (для выделения сигналов частных рассогласований Е и Е, ), а также блоки для возведения в квадрат и блок, выполняющий функцию извлечения квадратного корня (1).

Однако данные устройства либо не обеспечивают высокой точности в широком динамическом диапазоне, или же оказываются неоправданно сложными 35 и громоздкими.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство. для определения модуля вектора или модуля вектора рассогла- 40 сования, содержащее два блока вычисления модуля с токоэадающими резисторами (в составе входных квадратичных преобразователей), выходной сумматор и блок вычисления квадратичных зависимостей t.2 j.

Недостатком известного устройства является относительная сложность и, как следствие, пониженная надежность и относительно высокая потребляемая мощность °

50 блока и через общий коллекторный резистор подключены к шине питающего напряжения, а базы и эмиттеры соединены перекрестно, подключены через шунтирующие резисторы к шине нулевого потенциала и являются входами блока.

Целью изобретения является ïîâûшение надежности, снижение потребляемой мощности и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения модуля вектора рассогласования, содержащее два блока выделения модуля, входы которых через токоэадающие резисторы подключены к соответствующим входным клеммам, и сумматор, выход которого является выходом устройства, дополнительно содержит третий блок выделения модуля и два инвертирующих усилителя, входы которых подключены к выходам первых двух блоков выделения..модуля, а выходы подсоединены к соответствующим входам третьего блока выделения модуля, выходы блоков выделения модуля подключены -к трем входам сумматора.

В устройстве каждый иэ блоков выделения модуля выполнен в виде дифференциального усилителя с униполярным выходом, содержащего два транзистора, коллекторы которых объединены, соединены с выходом блока и через общий коллекторный резистор подключены к шине питающего напряжения, а базы и эмиттеры соединены перекрестно, подключены через шунтируюшие резисторы к шине нулевого потенциала и являются входами блока.

На чертеже представлена структур-ная схема устройства.

Устройство содержит три блока выделения модуля, выполненных в виде одинаковых дифференциальных усилите1 лей 1 — 3 с униполярными выходами

I два из которых (1 и 2) подсоединены к входам инвертирующих усилителей

4 и 5 и одновременно к двум входам трехвходового сумматора б, Выходы инвертирующих усилителей 4 и 5 под- соединены непосредственно к входам третьего дифференциального усилителя

3, униполярный выход которого 7 подсоединен к третьему входу сумматора

6. Каждый инвертирующий усилитель выполнен на резисторе 8 и транзисторе 9. Применение обычных (операционных) дифференциальных усилителей связано с усложнением устройства, 1037283

Составитель А. Маслов .

Редактор Л. Гратилло Техред И.Гайду Корректор М. Демчик

Заказ 6013/52 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1х3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 так как для получения униполярного выхода необходимо подключить еще одну микросхему с навесными резисторами и диодами. В данном случае функции дифференциального усилителя и одновременно двухтактного выпрямителя сигналов выполняет пара транзисторов

10 и 11, эмиттеры и базы которых соединены перекрестно. г

Устройство работает следующим 10 .образом.

При подаче сигналов е), е>z и . е „, е„ на входы первого и второго усилителей (клеммы 12 и 13, 14 и

15) на общем коллекторном резисторе 15 16 появляется сигнал, пропорциональный абсолютному значению разности входных сигналов, т.е. Е,(= К(ех -е(z соответственно Еду =K(е ) -еу ) °

Наилучшая симметрия по каждому входу ча входные сигналы +е и -е достигается в режиме Генератора тока, для чего входные клеммы 12

15 усилителей 1 и 2 подключаются к эмиттерно"базовым входам через токо- 25 задающие резисторы 17 — 20, величины сопротивлений которых выбираются на порядок больше сопротивлений змиттерно-базовых входов, шунтированных резисторами 21 и 22 с частью сопротивления подстроечного потенциометра

23 ° Для усилителя 3 функцию генератора тока выполняют коллекторные цепи инвертирующих усилителей 4 и

5, а его выходной .униполярный сигнал равен Е =К (Е Х- Еху ). В итоге, на выходе сумматора 24 появляется сигЕцух =K1 (Едх+ЕЬу ) +K (Ebx Е у) с где К и К вЂ” постоянные коэффициенты,. который с точностью до +f представляет сигнал, определяемый выра-. жением Е + Е .Свойства примененных униполярных усилителей и связанных с ними узлов таковы, что при отсутствии входных сигналов или при их попарном равенстве устройство тока не потребляет. Последнее делает его не только очень экономичным, но и повышает надежность схемы и стабильность к различного рода дрейфам.

Величины коэффициентов передачи для униполярных сигналов Е д и Е у и для их абсолютной разности (E ) зависят от выбора величины и знака мгновенной ошибки измерения и соответственно от величины и знака интегративной погрешности. Если иметь одинаковые максимальные значения мгновенной ошибки измерения (О

=+4Ъ), то интегративная погрешность оказывается равной 0,7Ъ, а соответствующие этому режиму коэффициенты К = 0,68 и К = 0,28. При изме-. нении масштаба оценки модуля вектора рассогласования величины коэффициентов К и К соответственно изменяются, однако оптимальное их соотношение должнО оставаться постоянным и равным 0,41.