Корнеизвлекающий частотный преобразователь
Патент 543951
Авторы
Классы МПК
Корнеизвлекающий частотный преобразователь
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических республик (») 543981 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (5!) М. Кл.е
Я 06 Я 7/20 (22) Заявлеио23.07;75 (21) 2159815I24 с присоединением заявки №
Гааудвратвеннмй комитет
Сената Мнннатрав СССР аа делам нзааретеннй н атнрытнй (23) Приоритет (43) Опубликоваио25.01.77. Бюллетень № 3 (45) Дата опубликования описания 17.03.78 (53) УДК 681.335 (088.8) (72) Авторы изобретения
А.M. Ковалев и Э.Л. Барьюдин (71) Заявитель Смоленский филиал Московского ордена Ленина энергетического института (54) КОРНЕИЗВЛЕКАЮЩИЙ ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных машинах для получения функциональной зависимости между частотами входного и .выходного сигналов, а также в качестве множительного устройства, Известно устройство для возведения в степень, содежащее генераторы напряжений специальной формы, ключевые элементы, усилительные элементы и сравнивающий элемент fl). Это устройство имеет низкую точность выполнения вычислительной операции.
Известен также корнеизвлекающий частотный преобразователь, содержащий после довательно включенные входной формирова- д тель длительности импульсов, формирователЬ амплитуды импульсов, масштабирующий резистор, усилитель и выходной генератор, выход которого присоединен к управляющему входу кшочевого элемента, между входом и gp выходом которого включен дозирующий конденсатор, фчпьтрующий конденсатор, одна обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, а другая обкладка подкпючена ко входу ключевого элемента и вхо- „>5 ду усилителя, второй вход формирователя амплитуды импульсов соединен с выводом источника эталонного напряжения (2)..
Однако и это устройство имеет сравнительно низкую точность вследствие отсутст вия компенсации ошибки преобразования.
Цепью изобретения является повышение точности преобразования. ,Пля этого в устройство введен инвертирующий усилитель, вход которого соединен с выводом источника эталонного напряжения, а выход подключен к выходу ключевого эле» мента, управляющий вход которого присоединен к дополнительному входу входного формирователя длительности импульсов.
На чертеже дана структурная электричес Кая схема предлагаемого корнеизвпекающего частотного преобразователя.
Преобразователь содержит входной формирователь 1 длительности импульсов, форми-, рователь 2 амплитуды импульсов, источник
З эталонного напряжения, масштабирующий резистор 4, фипьтрующий конденсатор 5, усилитель 6, выходной генератор 7, ключевой элемент 8, дозирующий конденсатор 9, 543951
4 ния преобразователя определяется соотношением
2- сд 4-К 1, Ф
Ънвертируюший усилитель 10, вход 11 прербраэователя, выход 12 преобразователя, Устройство работает следующим образом.
На вход 1 1 преобразователя, который од 4овременно является входом входного формиЬователз 1 длительности импульсов, чоступает входное импульсное напряжение Q с, частотой f . На дополнительный вход
1 входного формирователя 1 длительности импульсов поступает выходное импульсное напряжение U 2 с частотой
На выходе входного формирователя 1 длительности импульсов формируется в те. чение каждого периода Tj импульс, длительность которого равна д периодам Т> (1 — постоянно -).
Далее этим импульсам с помощью фор-. мирователя 2 амплитуды импульсов придается амплитуда Ц и производится их лиэт нейное осреднение с помощью масштабируюшего резистора 4 и фильтруюшего конденсатора 5.
Среднее значение тока "„,<, поступаю- кчцего во входную цепь усилйтеля 6, опре деляется соотношением
-) + "2 << (ÝT
1 (1) 1 где Тг = т
2 и — сопротивление масштабирующего резистора 4.
Одновременно во входную цепь усилите-1 ля 6 поступает компенсируюший ток 3 образующийся вследствие перезаряда дози-, руюшего конденсатора 9. Переэаряд дозируюшего конденсатора 9 вызывается замы канием и размыканием ключевого элемента
8, управляющий сигнал на который поступает с выхода преобразователя.
Под действием импульсного выходного напряжения ключевой элемент 8 в течение каждого периода Тг размыкается и замы-ч кается, что и позволяет получить с помошью дозируюшего конденсатора 9 и инвертируюшего усилителя 10 компенсирующий ток Д . Згот ток представляет собой усZ реднеяие заряда дозируюшего конденсатора!
9 и определяется соотношением г = С г эт (2) где С вЂ” емкость доэируюшего конденсаторф
9.
В установившемся режиме при достаточ ио большом коэффициенте усиления усили-теля 6 токи 3 и 3 можно считать равными. Тогда частота выходного напряже5 где К = — — величина постоянная, 1сg
Из соотношения (3)-следует, что часто та выходного напряжения пропорциональна корню квадратному от частоты входного
30 напряжения.
Из этого же состояния следует, что для обеспечения высокой статической точности преобразования необходимо обеспечить ста бильность сопротивления масштабируюшего
i5 резистора 4 и емкости дозируюшего кондейсатора 9, так как изменение напряжения
U с выхода формирователя амплитуды импульсов 2 благодаря введению инвертирую- щего усилителя 1 0 компенсируется, а обес 20 печить постоянство величины ri: с высокой степенью точности достаточно просто.
Формула изобретения
Корнеиэвлекаюший частотный преобразо-. ,ватель, содержащий последовательно вклю ченные входной формирователь длительност импульсов, формирователь амплитуды импуль30 сов, масштабируюший резистор, усилитель и выходной генератор, выход которого присоединен к управляющему входу ключевого элемента между входом и выходом которого включен1
1 дозируюший конденсатор, фильтруюший кон85 денсатор, одна обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, а другая об- кладка подключена ко входу ключевого элемента и входу усилителя, второй вход формирователя амплитуды импульсов соединен
40 с выводом источника эталонного напряжения, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с .целью повышения точности преобразования, в него введен инвертирующий усилитель, .вход которого соединен с выводом источни ка эталонного напряжения, а выход подключен к выходу ключевого элемента, управля. юший вход которого присоединен к дополни тельному входу входного формирователя дли тельности импульсов.
@, Источники информации, принятые во вни-» мание при экспертизе:
1. Лихтциндер М.Я. "Экспоненциальные моделирующие устройства в ин<рормационноизмерительных системах"; Энергия, 1971, с. 45, рис. 3-6.
2. /;вт. свид. СССР hh 453702, М.Кл., (: 06 Q.-7/16, 08.06.73 (прототип), 543951
Составитель О. Отраднов
Редактор О. Стенина Техред M. flessrgcas Корректор С. Шекмар
Заказ 755/65 Тираж 81 8 Подписное
БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4