Функциональный преобразователь

Функциональный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано при построении информационно-измерительных систем, а также систем автоматического управления. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности осуществления управления временным сдвигом периодического сигнала или перенесением его спектра. Функциональный преобразователь содержит интегратор, выполненный на операционном усилителе 1, блоке 2 интегрирующих конденсаторов и коммутаторе 3, блок выборки - хранения на запоминающем конденсаторе 8, коммутаторе 9 и повторителях напряжения 10, 11, ключи 4, 5 и 7, запоминающий конденсатор 6 и блок управления 12. 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛ И СТИЧЕ С К ИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 06 5 7/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4627384/24 (22) 27.12,88 (46) 23.07.91, Бюл. N 27 (71) Киевский политехничекий институт им.

50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) И.Ю,Сергеев, Ю.M.Tóý, Ю.А.двораковский и С.А.Шурпэч (53) 681.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 679997, кл. G 06 G 7/26, 1977.

Авторское свидетельство СССР

N. 1156096, кл. G 06 G 7/16, 1983. (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть ис» Ы 1665393 А1 пользовано при построении информационно-измерительных систем, а также систем автоматического управления. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности осуществления управления временным сдвигом периодического сигнала или перенесением его спектра. Функциональный пробразователь содержит интегратор, выполненный на операционном усилителе 1, блоке 2 интегрирующих конденсаторов и коммутаторе 3, блок выборкихранения на запоминающем конденсаторе

8, коммутаторе 9 и повторителях напряжения 10, 11, ключи 4. 5 и 7, запоминающий

- конденсатор 6 и блок управления 12. 1 ил.

1665393

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, в частности к функциональным преобразователям, и Мо жет быть использовано при построении информационно-измерительных систем, а также систем автоматического управления, систем обработки информации и систем автоматизации научных исследований.

Целью изобретения является расширение фунциональных возможностей функци онального преобразователя за счет обеспечения возможности осуществления управления временным сдвигом периодиче ского сигнала или перенесением его спект( рэ.

На чертеже приведена схема предлага, емого устройства, Функциональный преобразователь со держит интегратор, выполненный на операционном усилителе 1, б л о к е 2 интегрирующих конденсаторов, коммутаторе 3, подключенном к блоку 2 интегрирую,щих конденсаторов и к, выходу операционного усилителя 1, ключ 4, подключенный к входу операционного усилителя 1. ключ 5, подключенный к выходу операцион-. ного усилителя 1, запоминающий конденсдатор 6, одна обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, а другая - с общим выводом ключей,4 и 7, блок выборкихранения, выполненный на запоминающем конденсаторе 8, коммутаторе 9 и повторителя 10 и 11 напряжения. блок 12 управления.

Примером построения блока 12 управ ления может служить совокупность генератора 13 тактовых импульсов, счетчиков 14 и

15 импульсов, подключенных к выходу генератора 13 и к установочному входу блока 12, дешифраторов 16 и 17, подключенных к счетчикам 14 и 15 и к выходам блока 12 управления.

Преобразователь работает с периодом, равным периоду входного напряжения

Ul x(t). В каждом периоде работы содержится m циклов. Блок 2 содержит m интегрирующих конденсаторов,.а коммутаторы 3 и 9 содержат m ключей каждый. В течение всего

i-ro цикла оказывается замкнутым I-й ключ коммутатора 3, подключая тем самым в цепь обратной связи операционного усилителя 1

i-й конденсатор блока 2, образуя интегратор. В начале i-ãî цикла кратковременно замыкается ключ 5, в результате чего конденсатор 6 заряжается до напряжения, равного напряжению на выходе операционного усилителя 1 (или, что то же самое, íà i-м конденсаторе блока 2), Затем после размыкания ключа 5 кратковременно замыкается ключ 4 — весь заряд с конденсатора 6 переходит на конденсатор интегратора, т.е. на

i-й конденсатор блока 2. После этого конденсатор 6 заряжается через ключ 7 от входного напряжения до уровня, соответствующего его мгновенному значе5 ни:о в момент подключения конденсатора.

Далее следует разряд конденсатора 6 на вход интегратора и затем в момент размыкания i-го ключа коммутатора i-й цикл заканчивается. Аналогичные процессы

10 происходят в каждом из m циклов каждого периода. Рассмотрим аналитические выра. жения, описывающие этот процесс. Предположим, что перед первым иэ рассматриваемых периодов напряжение на

15 I-м конденсаторе бока 2 было равно U н.

Тогда после окончания i-ro цикла в первом периоде оно станет pBBHblM вх С „С VaxiC „

20 где Оы — мгновенное значение напряжения

»,(т) в момент подключения ключа 7 в i-м цикле;

С вЂ” емкость конденсатора 6;

С вЂ” емкость i-го конденсатора блока 2:

25 С

Q =1 — —.

С

После окончания 1-го цикла во втором периоде

30 %2 (1 +О) +Ч!н 0

После окончания I-ro цикла a n-м периоде BxIC Qi — 1 + 0п

35 С 1=1 где j — порядковый номер периода, J = 1,п.

В последнем выражении первое слагаемое представляет собой сумму m членов геометрической прогрессии со знаменателем

40 прогрессии Q. сходящейся при условии I Ql

< 1. Второе слагаемое ui Q" — убывающий член при этом же условии, когда n - co.

Воспользовавшись формулой для вы45 числения суммы членов геометрической прогрессии при n - со,получим выражение для определения напряжения íà i-м конденсаторе блока 2 в уогановившемся режиме

Ul = 0вхь

Следует заметить, что напряжение на

i-м конденсаторе. блока 2 не зависит ни от

его собственной емкости, ни от емкости кон55 денсатора 6. Очевидно, что если I 0 достаточно мало, то процесс установления напряжения Ulcc заканчивается достаточно быстро, Практически значение Q может поддерживаться настолько малым, что переходный процесс заканчивается всего за два-три

1665393

Составитель Л.Снимщикова

Редактор С,Пекарь Техред М.Моргентап Корректор Л.Бескид

Заказ 2394 Тираж 392 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.; 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 периода. Если при этом коммутатор 9 подключает к конденсаторам блока 2 вход повторителя 10, то при подключении каждого конденсатора блока 2 конденсатором 8 будет осуществлено запоминание напряжения этого конденсатора. С конденсатора 8 напряжение поступает через повторитель

11 на выход устройства, формируя там напряжениее, форма которого представляет собой ступенчатую кривую, полученную кусочно-ступенчатой аппроксимацией входного напряжения U». Если коммутаторы 3 и 9 работают синхронно и одновременно замыкаются 1-й, 2-й,...,i-й,...,m-й ключи обоих коммутаторов, то входное и выходное напряжения устройства не будут иметь временного сдвига друг относительно друга.

Изменяя начальную фазу циклического замыкания ключей одного из коммутаторов 3 или 9 относительно другого, можно тем самым задавать временной сдвиг между входным и выходным напряжениями. Это может осуществляться, например, путем начальной установки счетчиков 14 и 15 блока 12 управления. Если осуществить цилическое замыкание ключей коммутатора 9 не синхронно с коммутатором 3, а с большей или с меньшей частотой, то это приведет к "сжатию" или "растяжению" вдоль временной оси выходного напряжения по сравнению с входным, т.е, к перенесению его спектра вдоль оси частот, Формула изобретения

Функциональный преобразователь, содержащий последовательно соединенные первый и второй ключи, интегратор и блок

5 выборки-хранения, выход которого является выходом преобразователя, запоминающий конденсатор, одна обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, а другая — с общим выводом первого и второго

10 ключей, третий ключ, первый информационный вывод которого подкючен к общему выводу первого и второго ключей, блок управления, установочный вход которсио является управляющим входом преобразо15 вателя, а его выходы соединены с ynpaans,ющими входами первого, второго, третьего ключей v блока выборки-хранения, о т л и ча ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет

20 обеспечения возможности осуществления управления временным сдвигом периодического сигнала или перенесением его спектра, в нем (N-1) дополнительных выходов интегратора подключены к соответствую25 щим (N-1) дополнительным информационным входам блока выборки-хранения, выход интегратора через третий ключ подключен к общему выводу первого и второго ключей, N входов управления постоянной времени ин30 тегратора и (N-1) дополнительных управляющих входов блока выборки-хранения подключены к выходам блока управления.