Устройство для возведения в степень широтно-модулированных сигналов

Устройство для возведения в степень широтно-модулированных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социанистических

Республин

К АВТОРСКОМУ СВ ВТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.1279 (21) 2850330/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 230981. бюллетень Hо 35 (511М. „.з

0 06 G 7/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК681.33(088.8) Дата публикования описания 2 30981

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В СТЕПЕНЬ.

ШИРОТНО МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти приме- нение в устройствах автоматического регулирования и управления, в информационно-измерительных системах и уст,ройствах,где распространено представление информации в виде широтно модулированных сигналов (ШИМ-сигналов).

Известно устройство, осуществляющее операции умножения, деления и возведения в целую положительную сте. пень с использованием мостовой схемы.

В состав устройства входят уравновешивающийся мост, три плеча которого представляют собой последовательно соединенные клЮч и масштабный резистор, а четвертое — группу иэ масштабных и импульсно-управляемых резисторов, причем первое и четвертое, второе и третье плечи моста общими точками подключены к источнику опорного напряжения, а общие точки первого и второго, третьего и четвертого плеч — к сравнивающим входам дифференциального операционного усилителя постоянного тоха и через усредняющие конденсаторы к общей точ:ке схемы. Выход усилителя подключен к входу широтно импульсного модуля тора, выход которого является выхо- 3О дом устройства и соединен с управляющими входами импульсно-управляемых резисторов четвертого плеча моста (1).

Однако устройство имеет невысокую точность из-за наличия методической погрешности аппроксимации.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, которое содержит первый уравновешивающийся мост с источником постоянного напряжения в диагонали питания и четырьмя импульсно-управляемыми резисторами в плечах, выводы измерительной диагонали моста подключены через усредняющие конденсаторы к шине нулевого потенциала и к сравнивающим входам первого дифференциального усилителя, подсоединенного выходом ко входу широтно импульсного модулятора, выход которого подключен к управляющему входу импульсно-управляемого резистора в третьем плече моста и является-выходом устройства, а также второй уравновешивающий мост, к диагонали питания которого подключен выход .второго дифференциального усилителя, а его плечи включены в импульсно-уп- равляемые резисторы, входы второго

- усилителя включены в другую диагональ второго моста (2).

Е.П.Угрюмов, И.В.Герасимов и И.А.Ник шенков

) -

/ - -", /

Ленинградский ордена Ленина злектротехнйчевкий институт им. В.И.Ульянова (Ленина) 1

866564

5

25 формула изобретения

Недостатками известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, что выражается в невозможности воспроизведения целой отрицательной степени входной функЦИИ. .Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет вычисления целой отрицательной степени входной функции.

Цель достигается тем, что устрой-, ство для возведения в степень широтно модулированных сигналов, содержащее два моста, источник опорного напряжения, включенный в диагональ питания первого моста, между общими выводами первого и третьего, а также второго и четвертого плечей, моста, причем общий вывод второго и четвертого плечей подключен к шине нулевого потенциала, первый и второй импульсно-управляемые резисторы,образующие соответственно первое и четвертое плечи первого моста, третий и четвертый импульсно-управляемые резисторы, образующие соответственно первое и второе плечи второго моста, четвертое плечо обоих мостов является общим, два дифференциальных усилителя, входы которых подключены к измерительной диагонали соответствующего моста, выход первого дифференциального усилителя через первый широтно импульсный модулятор связан с первым выходом устройства и с управляющим входом второго импульсноуправляемого резистора, три сглажи-вающих конденсатора, включенных соответственно параллельно второму плечу первого моста, второму плечу второго моста и четвертому плечу мостов,, содержит второй широтно импульсный ,модулятор и два токозадающих резистора, первый из которых является вторым плечом первого моста, а второй— общим третьим плечом первого и второго мостов, выход первого широтно импульсного модулятора соединен с уп-" равляющим входом третьего импульсноуправляемого резистора, выход второго дифференциального усилителя через второй широтно импульсный модулятор связан со вторым выходом устройства и с управляющим входом четвертого импульсно управляемого резистора.

На чер еже представлена блок-схе« ма предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1. постоянного напряжения, импульсноуправляемые резисторы 2 и .3, токоэадающие резисторы 4 и 5, импульсноугравляемые резисторы 6 и 7, дифференциальные усилители 8 и 9, широтно ймпульсный модулятор 10 и ll„crла- живающие конденсаторы 12 — 14.

Устройство работает следующим образом. с

На управляющий вход импульсно-управляемого резистора 2, включенного в первое плечо первого моста, поступает ШИМ-сигнал с относительной длительностью Ф периодически повторяю-, щихся прямоугольных импульсов. И каждом из перио ов Т работы ключ. импульсно-управляемого резистора замкнут в течение времени Ф и разомкнут в течение времени T - Ь (& = Г/T). Его проводимость в среднем йропорциональ- на относительной длительности 9, Развязка . : по переменному току импульсно-управляемых и постоянных резисторов обеспечивается сглаживающими конденсаторами 12-14. Благодаря им на входы дифференциальных усилителей

8 и 9 поступают только постоянные составляющие напряжений в точках а б, в, а высшие гармоники подавляются.

Разность напряжений в точках а и

Р выделенная и усиленная усилителем

8 воздействует на широтно импульсный модулятор 10. Последний вырабатывает ШИМ-сигнал с относителЬной длительностью@,, который благодаря от.— рицательной обратной связи, воздействуя на импульсно-управляемый резистор 3, обеспечивает баланс первого моста, (1) где а 1ах.аши аю средние значе л 2. ния проводимос30 тей.

Поэтому 9л

1 .0 (2)

Здесь:G< = G 8, G = G = G u к !и

1Ч л аналогично из условия баланса моста (2) с учетом того. что.

1 получим 9й =—

Здесь G — проводимость резисторов, 40 входящих s состав плеч мостовых схем. . Нетрудно видеть, что для получения третьей и последующих отрицательных степеней входной переменной 9 необходимо подключить к устройству допол45 нительные мосты, включенные аналогично.

Для получения целых положительных степеней входной переменной 9 необ-: ходимо входной ШИИ-сигнал подать не40 посредственно на первый выход устрой. ства и на управляющие входы импульсно-управляемых резисторов второго моста.

Технико-экономический эффект от .

55 использования изобретения определяется расширением функциональных возможностей при малых аппаратурных затратах и высокой технологичности изго.товления

Устройство для возведения в степень широтно модулированных сигналов, содержащее два моста, источник опор.866564

Составитель 1 .Осипов

Редактор А.Шандор Техред T. платочка Корректор Г.Назарова, Заказ 8079/71 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и сткрытий

I 113035, Москва, X-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ного напряжения, включенный в диагональ питания первого моста между общими выводами первого и третьего, .а также второго и,четвертого плечей моста, причем общий вывод второго и четвертого плечей подключен к шине нулевого потенциала, первый и второй импульсно-управляемые резисторы, образующие соответственно первое и чет:вертое плечи первого моста, третий и четвертый импульсно-управляемые резисторы, образующие соответственно первое и второе плечи второго моста, четвертое плечо обоих мостов является.общим, два дифференциальных усилителя, входы которых прдключены к измерительной диагонали .соответствующего моста, выход первого дифференциального усилителя через первый широтно импульсный модулятор связан с первым выходом устройства и с управляющим входом второго, импульсно-управ- ляемого резистора, три сглаживающих конденсатора, включенных соответственно параллельно. второму плечу первого моста, второму плечу второго моста и четвертому плечу мостов. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с, целью расширения функциональных возможностей за счет вычисления целой отрицательной степени входной функции, устройство содержит второй ши5 ротно импульсный модулятор и два то» козадающих резистора, первый as которых является вторым плечом первого моста, а второй — общим третьим плечом первого и второго мостов, выход первого широтно импульсного модуля тора соединен с .управляющим входом третьего импульсно-управляемого резистора, выход второго дифференциального усилителя через второй ms° ротно импульсный модулятор связан с

15 вторым выходом устройства и с управляющим входом четвертого импульсно управляемого резистора.

Источйики информации, 20 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское. свидетельство СССР

9 590761, кл. G 06 G 7/16, 1976

2. Авторское свидетельство СССР

9 641459 кл. G 06 G 7/16 1977 (прототип).