Способ деления аналогового сигнала

Способ деления аналогового сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

— i

Союз Советских

Социалистических

Республик

7474932

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свпд-Ву (22) Заявлено 11.02.72 (21) 1747806/26-9 (51) М. 1 л. Н 03k 13, 04 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

Совета Министров СССР по лелаФн нэобретеннй и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 25.06.75. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 10.02.76 (53) УД1< 681.325 (0888.8) (72) Автор изобретения

Р.-В. П. Ребане (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДЕЛЕНИЯ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к электро- и радиоизмерительной технике и может быть испо tbзовано для построения точных делителей напряжения или тока для проверки электро- и радиоизмерительных приооров, точных аттснюаторов для встраивания в электро-, радиоизмерительные и телеметрические приборы, а также для построения точных операционных цепей цифровых вольтметров, цифро-аналоговых преобразователей, аналоговых вычисли$ cTPottcTB, iac1IITa(7HbIx Уси.tttTc;tcé и Ip.

Известен способ деления аналогового сигнала при помощи четырсхполюсников, выполненных на линейных пассивных двухполюсниках с одинаковыми номинальными значениями сопротивлений, основанный па первой передаче аналогового сигнала и усреднении результатов двух передач сигналов.

Однако известный способ характеризуется ограниченным количеством возможн -.х поминальных значений коэффициентов деления, недостаточной точностью и невозможностью реализации точного усредненного коэффициента передачи прп некоторых заданных исходных схемах четырехполюсника.

Целью изобретения является расширение возможностей применения и уменьшения погрешности среднего значения коэффициента передачи четырехполюсника.

Для этого после первой передачи сигнала двухполюсникп переключают в схему, электрически дуальную по отношсни;о к псходноп схеме, а входные и выходные пары по.посо« четырехполюсника менгпот мсстамп, Изобретение пояснено чертежами.

На фиг. 1 приведена исходная принципиальная электрическая схема четырсхполюсника; на фиг. 2 — дуальная схема; í", фиг.

3 — пример дуально-реверсивного преобразования; на фиг. 4, 5, 6 — примеры различных способов подключения четырсхполюсников к операционным усилителям.

Способ деления аналогового сигнала может быть реализован следующим образом.

Исходная схема четырехполюснпка содер>кит входные пары полюсов I, 2, на которы подается входной сигнал Ut. К пол.осу подключен двухполюсник 8, второй вывод которого соединен с двухполюсииком 4 и с двухполюсником 5, последовательно сое пшеьнtым с двухполюсником 6. Двухполюсник 6 вторым выводом соединен с двухполюсниками 7 и 8

Второй вывод двухполюсника 8 соединен с двухполюсниками 9 и 10. Второй вывод двухполюсника 10 подключен к входному полюс1

2 и к двухполюснику 11. Вторые выводы дву>полюсников 7 и 9 подключены к napaëëåëüí;7 соединенным двухполюсннкам 12, 18, 14 tt,д"алее соответственно к двухполюсникам 15 и 16, 474932 между вторыми выводами которых вкл1очеп двухполюсник 17, к которому со стороны двухполюсника 15 подключен двухполюснпк 7, а со стороны двухполюспика 16 гo;I,K..почен двухпол1осник 11.

Выходные пары полюсов 18, 19, с которых снимается выходной сигнал, полк,почены соответственно к точке соединения лвух— пол юс ни к о в 11, 16, 17.

Дуальная схема четырехполюсш1ка (см. фиг. 2) содержит лвухполюсники, вкл1очеш1ые по схеме, электрически дуальпой Ifo отношению к исходной. Входные пары пол1осов 1 и

2 используются в качестве выходных, и выходные пары полюсов 18 и 19 в качеств; входных. К полюсу 18 подключены двухполюсш*,ки 9, 10, 11, вторые выводы которых по;1ключепы соответственно, первый из ппх — к лвухполюснику 12, последовательно соединенному с лвухполюсниками 18 и 14, и к л",. :ПО 71OCHIIKB!!I 7, 8; BTOpOA — K ПО 7!oc, l H к лвухполюсникам 8, 5, 6, 8; третий — к полюсу 2 и к двухполюсникам 8, 4, 17. К полюсу

19 подключен лвухполюсник 16, второй вывод которого соелинен с вторыми выгол11ми лвухг1олюсников 14 и 17 и с лвухполюсником

15, второй вывод которого соединен с вторыми выволамп двухполюсников 4, 5, 6, 7.

После первой передачи сигнала исхо7Hy!o схему (см. фиг. 1) переключают в сеое луальную схему (c»I. фиг. 2). Входные клеммы 1, 2 и выходные клеммы 18, 19 меняют местами.

Поскольку исходную и дуальпую схем ы ло7>K!III образовывать одни и те же двухполюсники, то для обеспечения условий дуальности номинальные значения проводимостей должны быть равны у всех двухполюсников.

Если провести первую передачу напряжения (тока) при исходной схеме и вторую перелачу Hапря>кения (тока) при луальной схеме с обращенным входом и выходом, то вычисленные по этим двум передачам средние значения выходного напряжения (тока) и коэффициент передачи напряжения (тока) имеют погрешность на несколько порядков меньше, чем погрешности двухполюсников, из которых собрана схема.

Дополнительным условием является требование постоянства входного напряжения (тока) и действительных значений проводимостей двухполюсников при первой и второй передачах.

Переключение исходной внутренней схемы четырехполюсника в себе дуальную и смена местами входных и выходных пар полюсов це лесообразно назвать «дуально-реверсивным преобразованием схемы». Четырехпол oc.BHK, действующий по предлагаемому способу и обеспечивающий точное усредненное значениее коэффициента передачи, целесообразно обозначить «D — R»-четырехполюсник.

Поскольку четырехполюсники составлены из конечного числа номинально равных лвухполюсников, то отсюда следует, что номипаль

l0

65 ное значение коэффициента передачи пре 1ставляет собой рациональное :исло, мепьш е единицы. Так?ке:1о?кно всегда построить схе-му, обеспе1ивающую номинально гпобое заданное в виде рациональной 7poo;I зпачeHI... коэффициента передачи. Условия уменьшения погрешности при усреднении выполняются как

11а постоянном напря?Кении (TQKej, так и в пс рехолпом режиме. Сами двухполюсники могут представлять собой линейные 7, 1, С-:-лсменты пли их комоинации.

Для осуществления способа практическ11 более предпочтительным яв;1гпо1ся планарные схемы соединения двухполюсниког, внутри четы рехполюснпка, позволяющие построит дуальные схемы (.Iл7 втОрОн пере IBHII) Оез применения дополнительных срелств, хотя в принципе возмо>кHQ использование и пепланарпых схем соединения.

Способ деления аналогового сигнала отличается еще тем, что часть лвухполюснико: имеет отрицательные номинальные значения сопротивлений (т. е. модули всех сопротивлений номинально равны, а фазы отличаются номиналы1о на 180 ). В этом случае отрицательный лвухполюсник также сам себе луале .I, KBK и голожительные лвухполюсники при коэффициенте дуального преооразования К=2.

В этом случае возможны коэффициенты пе редачи двухполюсника, выражаемые рациональными !èc.7Bìè, имеющими отрицательные значения. Практически QTpHUBTc7üí!!å лвухполюснпкн могут быть получены, например, при помощи активных линейных конверторов импеданса, Способ отличается также тем, что в схему четырехполюсника могут быть введены группы лвухполюснпков, имеющих одинаковое номинальное значение сопротивления только внутри группы. При этом присоединение этик групп должно производиться через конверторы импеданса, гираторы или трансформаторы с условием согласования между собой номинальных значений сопротивлений лвухполюсников различных групп, т. е. номинальное значение сопротивления лвухполюспика, преобраз е;Ioe через конвертор, должно стать равHb!N номинальному значению (или сдвинутым на 180 ) сопротивления лвухполюсника группы, в которой производится преобразование.

Дуально-реверсивное преобразование произволится в основной группе, где имеются входы и выходы четырехполюсника, в лругих группах производятся дуальные преобразования.

На фиг. 3 приведен пример, когда группа

17 содержит двухполюсники, имеющие номинальное сопротивление ZI!q, группа 18 содержит двухполюсники с номинальным сопротив лением ZQ3 основная группа 19 содержит дв .хполюсники с номинальным сопротивлением ZITI.

Кроме того, в преобразовании участвуют конвертопы импеланса, гираторы или трансформаторы 20 и 21.

474932 иг 1

На фиг. 4, 5, б показаны примеры различных способов подключения четырехполюсников, работающих по данному способу, к операционным усилителям. В схемe фиг. 4 коэффициент к и — — 1, где К,,:: " — коэффицие

1 передачи четырехполюсника, аналогично на фиг. 5

A „=- — и на фиг. 6

К„= К вЂ” 1

Предмет изобретения

Способ деления аналогового сигнала при по..:ощи четыре,.::олюсников, выполненных на линейных пассивных двухполюсниках с одинаковыми поминальными значениями сопротивлений, основанный на первой передаче аналогового сигнала, переключении схемы, второй передаче аналогового сигнала и усреднении результатов двух, передач сигналов, отлича>о(ц шся тем, что, с целью расширения возможностей применения и уменьшения Ilo O грсшности среднего значения коэффициепта передачи четырехполюсника, после пергой передачи сигнала двухполюсники переключают в схему, электрически дуальпую по о гношению к исходной cþме, а входные и Bûêoдные

15 пары полюсов четырехполюсиика меняют ме стами.

474932

Г

1 !

1

I

I

1 !

1 д/1 (!

ix Риг 4

%uz 5 вы

Составитель В. Матюшенко

Техред M. Семенов

Корректор И. Симкина

1 едактор Л. Зиньковский

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент>

Заказ 1289/1848 Изд. № 812 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5