Устройство для деления аналоговыхсигналов

Устройство для деления аналоговыхсигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сеюз Сфветскни

Сецнаннстнчасвнх

Раанубннк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИЖ©МУ С (61) Дополнительное к авт. сеид ау (22) Заявлено 11D5.79 (2t) 2764766/18-24 (ЩМ КН. с присоединением заявки N9

G 06 С 7/16

Госудвретеенвыв коветет

СССР оо делан. «зобретевяя я отярытв1, (23) Приоритет

Ойубликеванф 2&02,81. Ьоллетень Йв 8

Дата опубликования описания 28@281 (33} УДК 681 ° 335 (088.8) (7Ф) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, в частности,i к устройствам времяимпульсиого определения отисмения двух электрических сигналов.

Известны времяимпульсные устройства открытого типа, выполняезцие операцию деления путем формирования пилообразного напряжения .из сигнала делителя с последуюшим сравнением его с сигналом делимого, при этом длительность интервала времени от начала формирования пилообразного напряжения до момента динамической компенсации уровня делимого пилооб- 35 разным напряжением пропорциональна определяемому отношению сигналов ).1).

Однако подобным устройствам свойственны погрешности определения отношения за счет нелинейности начально- 29

ro участка пилообразного напряжения и задержки срабатывания схемы сравнения.

Известны устройства с двумя схемами сравнения, первая из которых ге-® нерирует импульс в момент перехода пилообразного напряжения через заданное значение напряжения Мй, называемое условным нулем, а вторая .- в момент равенства пилообразного напряже- 36 ния сумме сигналов делимого и условного нуля. Промежуток времени между срабатыванием первой и второй схем сравнения, фиксируемый триггером,пропорционален определяемому отношению (2 ).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для деления напряжений, которое предназначено для определения отношения двух электрических сигналов в форме напряжения и включает в себя управляеиай генератор линейного напряжения, выход которого подключен к первому входу управляемого генератора линейного напряжения, источник сигнала делителя, выход которого подключен к первому входу управляемого генератора линейного напряжения, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к второму входу управляемого генератора линейного напряжения, первый и второй блоки сравнения, первые входы котосых объединены и. подключены к выходу управляемого ге-. нератора линейного напряжения, источник сигнала делимого, резистивный де» литеяь напряжения, выход которого подключен к второму входу первого ,блока сравнения, триггер, входы котоЛенинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И. Ульянова {Ленина) 809223 рого подключены к выходам первого и второго блоков сравнения, а выход является выходом устройства (3).

Недостатком известного устройства является низкая точность деления напряжений.

Цель изобретения - увеличение точности деления напряжений.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство введены сумматор и источник опорного напряже ния, выход которого подключен к первому входу сумматора и к входу резистивного делителя напряжения, второй вход сумматора подключен к выходу источника сигнала делимого, третий вход сумматора подключен к выходу управляемого генератора линейного напряжения, выход сумматора подключен к второму входу второго блока сравнения.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для деления аналоговых сигналов, на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.

Устройство для деления аналоговых сигналов содержит управляемый генератор 1 линейного напряжения, к первому входу которого подключен выход источника 2 сигнала делителя, а второй вход соединен с генератором 3 тактовых импульсов. Выход генератора

1 соединен с первыми входами двух блоков сравнения 4 и 5. Второй вход второго блока 4 сравнения соединен с резистивным делителем б напряжения, а второй вход блока 5 сравнения подключен к выходу сумматора 7.

Второй вход сумматора 7 соединен с выходом источника 8 сигнала делимого, а первый. вход сумматора 7 подключен к выходу источника 9 опорного напряжения и к входу резистивного делите-.. ля 6 напряжения. Выходы блоков сравнения 4 и 5 соединены с установочными входами триггера 10, выход которого является выходом устройства.

Устройстве для делении аналоговых сигналов работает следующим образом.

В момент появления тактового импульса (фиг. 2а), формируемого генератором 3, на выходе управляемого генератора 1 линейного напряжения вырабатывается пилообразное напряжение

01(t) (фиг.26), наклон которого опре деляется напряжением источника 2 делителя.

U<(t) K< U> t где К - постоянный коэффициент, t - -текущее значение. времени, начиная с момента появления тактового импульса, U - напряжение источника делитеа ля.

Напряжение 0 (t) подается нв первые входы .блоков сравнения 4 и 5.

На второй вход блока 4 сравнения подается напряжение U> (фиг. 26), снимаемое с резистивного делителя б напряжения, причем

"3 К2 "О (2) где К2- коэффициент преобразования уровня .опорного напряжения

5 О, снимаемого с источника 9 опорного напряжения.

На выходе сумматора 7 формируется напряжение U (фиг. 2б) .

Кз 04 + К4 0 0 (3)

10 где К и К вЂ” постоянные коэффициен3 4 ты сумматора 7;

04 — напряжение, снимаемое с источника 8 сигнала делимого.

Блок 4 сравнения вырабатывает импульс (фиг. 2в) в момент времени который определяется из уравнения

К 1 О2 t g = К2 U0+ Ut (4) где 0 — порог срабатывания, блока 4 сравнения.

Блок 5 сравнения вырабатывает импульс (фиг. 2r) в момент времени который определяется иэ выражения

К О2 2=К 04+ К4ОО Оса+ ОУ (5) где U — напряжение смещения нуля сумматора 7 (" дрейф нуля");

U — порог срабатывания блока

5 сравнения, определяющий задержку срабатывания.

Выхвдней импульс блока 4 сравнения устанавливает триггер 10 в состояние логической "1", а импульс,снимаемый с выхода блока 5 сравнения, возвращает триггер 10 в исходное состояние логического "0". Длительность импульса д t (фиг. 2д) соответствует промежутку времени между моментамй Й. и t2 H выражается

40 образом к з04+

1 w

Прн настройке коэффициента К2 реэистивного делителя напряжения таким образом, что

К4 Vg+ Ug — Ugq + U (7) к" ъ

Uo длительность импульса 4ормируемого триггером 10 будет строго пропорцион аль н а от ноше н ию двух н ап ряже ний

КЛ .Ь

К О2 (8)

Устройство функционирует в тече55 ние длительности тактового импульса.

С приходом следующего тактового импульса вычислительный цикл повторяется.

При К = 1 выражение (б) соответствует выходному сигналу, формируемому известным устройством, поэтому определение отношения напряжений в известном устройстве происходит с относительной погрешностью у V (K s)+U u +u

И оти (9) 809223

Формула изобрет ения

Устройство для деления аналоговых сигналов, содержащее управляемый генератор линейного напряжения, источник сигнала делителя, выход которого подключен к первому входу управляемого генератора линейного напряжения, генератор тактовых импульсов,.выход. которого подключен к второму входу управляемого генератора линейного напряжения, первый и второй блоки сравнения, первые входы которых объединены и подключены к выходу уп25

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет определять отношение двух электрических сигналов с большей точностью.

Это дает возможность использовать предлагаемое устройство в вычислительной технике, в проьышленности, в измерительных схемах фотометрических систем при определении коэффициентов пропускания, отражения, рассеивания и других, а также в радиотехнических устройствах, использующих on- Þ ределение отношения двух электрических сигналов, и в других областях техники, где требуется получение отношения двуханалоговых сигналов с высокой степенью точности. !5 равляемого генератора линейного напряжения, источник сигнала, делимого резистивный делитель напряжения, выход которого подключен к второму входу первого блока сравнения, триггер, входы которого подключены к выходам первого и второго блоков сравнения, а выход является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыиения точности деления, в устройство введены сумматор и ис" точник опорного напряжения, выход которого подключен .к первому входу сумматора и к входу резистивиого делителя напряжения, второй вход сумматора подключен к выходу источника сигнала делимого, третий вход сумматора подключен к выходу управляемого генератора линейного напряжения, выход сумматора подключен к второму входу второго блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Жилинскас Р.-П.П. Измерители отношения. М., "Советское радио", 1975, с. 79.

2. Справочник по аналоговой вычислительной технике". Под ред.Г.Е. Пухова, Киев, "Техника", 1975.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2648425, кл. G 06 G 7/16 11.07.78 (прототип).

809223

Составитель Т. Сапунова

Редактор И. Еуэнецова Техред Л.Пекарь

ЮЮЬФВ ЮЮ Ф ЮО 6 Ю

Закав 414/б1 Тираж 756 Подписное

ВНИИ И Росударственного комитета СССР по делам изобретении и открытии

113035, Москва, Ж-35, Рау йская наб., д. 4/5ЮЮ Ю4В ° Ф М Ь ° а Ф филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4