Время-импульсный преобразователь

Время-импульсный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ВРЕМЯИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ , содержащий блок усреднения , источник опорного напряжения, выход которого через последовательно соединенные первый н второй импульсно-управляемые резисторы подключены к первому выводу первого .масштабного резистора и к входу блока усрелнепия, вы.ход которого является выходом преобразователя, информационный вход, преобразователя соединен с входом широтно-импульсного модулятора, выход которого непосредственно и через фазоинвертор подключен к управляюш,им входам соответственно первого и второго импульсноуправляемых резисторов, вывод которых через сглаживающий конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью новыщения точности преобразования входного сигнала по закону степенной функции с показателе.м 3/2, в него введен второй масштабный резистор , включенный .между входом преобразователя и входом блока усреднения, второй вывод первого масштабного резистора подключен к выходу источника опорного напряжения .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 06 G 7 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3741304/24-24 (22) 15.05.84 (46) 30.10.85. Бюл. № 40 (72) В. Б. Смолов, Е. Г1. Угрюмов, В. М. Машенков и И. В. Герасимов (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) и Всесоюзный научно-исследовательский институт электроизмерительных приборов (53) 681.3 (088.8) (56) Карпов P. Г., Карпов H. P. Г1реобразование и математическая обработка широтно-импульсных сигналов. М.: Машиностроение, 1977, с. 133, рис. 94.

Авторское свидетельство СССР № 286358, кл. G 06 G 7/20, 1970. (54) (57) ВРЕМЯИМПУЛЬСНЪ|Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий блок усреднения, источник опорного напряжения, выход которого через последовательно соединенные

ÄÄSUÄÄ 1188760 A первый и второй импульсно-управляемые резисторы подключены к первому выводу первого масштабного резистора и к входу блока усреднения, выход которого является выходом преобразователя, информационный вход. преобразователя соединен с входом широтно-импульсного модулятора, выход которого непосредственно и через фазоинвертор подключен к управляющим входам соответственно первого и второго импульсноуправляемых резисторов, общий вывод которых через сглаживающий конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения точности преобразования входного сигнала по закону степенной функции с показателем

3/2, в него введен второй масштабный резистор, включенный между входом преобра- Ж зователя и входом блока усреднения, второй вывод первого масштабного резистора под- Ц ф ключен к выходу источника опорного напряженияя.

1188760

G &а

Gi8Gz(l — 0) в — & 9) — 1Ô 90

G i8+ Gz(l — 8) 6

0. — & о=к—

1-1 х

Uo (2) C0Ci2BHT< .JIB Н. Фирсов

Редактор В. Ковтун Текрсд И. Верес Корректор М. Максимишинец

Заказ 6747/52 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и мо;кет найти также применение в информационно-измерительной технике.

Цель изобретения — повышение точности преобразования входного сигнала по закону степенной функции с показателем 3/2.

На чертеже представлена функциональная схема времяимпульсного преобразователя.

Времяимпульсный преобразователь содержит блок усреднения 1, сглаживающий конденсатор 2, импульсно управляемые резисторы 3 и 4, фазоинвертор 5, широтноимпульсный модулятор 6, источник опорного напряжения 7, первый 8 и второй 9 масштабные резисторы, причем блок усреднения состоит из операционного усилителя 10, третьего масштабного резистора 11 и усредняющего конденсатора 12.

Зависимость выходного напряжения U„ преобразователя о" входного 1)„имеет вид 2п где К вЂ” коэффициент пропорциональности;

14 — опорное напряжение постоянного тока, причем 0(U„(VO.

Времяимпульсный преобразователь работает следующим образом.

Входное напряжение U„c помощью широтно-импульсного модулятора 6 линейно преобразуется в относительную длительность широтно-модулированного сигнала (ШИМсигнала) где Ki — коэффициент пропорциональности;

О = т/Т, где т — длительность повторяющихся с периодом Т прямоугольных импульсов.

На выходе фазоинвертора 5 формируется

ШИМ-сигнал с относительной длительностью 0 = 1 — О. Эти ШИМ-сигналы управ- 40 ляют средними значениями проводимостей соответственно первого 3 и второго 4 импульсно управляемых резисторов. Среднее значение проводимости первого 3 импульсно управляемого резистора равно g = G O, а второго g2 = (д О = G> (1 — О), где

45 и Gz — проводимости первого 3 и второго 4 импульсно управляемых резисторов соответственно. 3а счет сглаживающего конденсатора 2 импульсно управляемые резисторы

3 и 4 оказываются развязанными по переменному току, что позволяет рассматривать только средние значения их проводимостей.

Таким образом, среднее значение проводимости цепи из последовательно соединенных первого и второго импульсно управляемых резисторов равно

С учетом отмеченного и в предположении потенциального заземления входа блока усреднения среднее значение выходного напряжения V, равно

Г

1- = — — у (— 1 о(з + у ) + UG42 (4) где G u G проводимости первого 8 и второго.9 масштабных резисторов соответственно;

G; — проводимость резистора ll блока усреднения 1.

Подставляя в (4) значения g p (3) и О (2) в предположении К = — 1, получим

О Gð а U Я и,= —" (cia оЛ* . С=вв . (5)

62 Uo

Приведенное ниже выражение (6)

R27 (х) = — l,7032 10 + 1 "269 -4- (р

1,1792Х (1-х) аппроксимирует степенную функцию с показателем 3/2, с погрешностью не выше 0,17о„ в диапазоне изменения х от 0 до 1. На основании подобия выражения (5) выражению (6) выбираются значения проводимостеи резисторов 11 и 12 и импульсно управляемых резисторов 3 и 4, что позволяет предлагаемому устройству с точностью не ниже 0,17Я воспроизводить заданную функцию.