Элемент с управляемым сопротивлением

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в устройствах автоматического регулирования и управления, Цель изобретения - повьшение точности при управлении средним значением сопротивления по квадратичному закону. Элемент с управляемым сопротивлением содер.1кит пять масштабных резисторов,, два сглаживающих конденсатора, два ключа операционный усилитель и инвертор , Данное изобретение осуществляет формирование зависимости вида г Кб, где I - сопротивление элемента от относительной длительности 0 управляющего широтно-модулированного сигнала б S /T, представляю-- щего собой последовательность прямоугольных импульсов длительностью Г и периодом повторения Т, К - коэффициент пропорциональности. 1 ил. с е к со оо

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 06 0 7/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3749991/24-24 (22) 06.06.84 (46) 23.05.86. Бюл. № 19 (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им.

В.И. Ульянова (Ленина) (72) И.В. Герасимов (53) 681.3(088.8) (56) Смолов В.Б. и Фомичев В.С. Аналого-цифровое и цифроаналоговые нелинейные вычислительные устройства.

Л.: Энергия, 1974, р ° 7-2.

Авторское свидетельство СССР № 1120357, кл. G 06 0 7/12, 1983. (54) ЭЛЕМЕНТ С УПРАВЛЯЕМЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в устройствах автоматического регулирования и управления. Цель изобретения — повышение точности при управлении средним значением сопротивления по квадратичному закону.

Элемент с управляемым сопротивлением содержит пять масштабных резисторов, два сглаживающих конденсатора, два ключа, операционный усилитель и инвертор . Данное изобретение осуществляет формирование зависимости вида г = K8 где г — сопротивление элемента от относительной длительности

6 управляющего широтно-модулированного сигнала И = /Т, представляю-: щего собой последовательность прямоугольных импульсов длительностью и периодом повторения Т, К вЂ” коэффициент пропорциональности. 1 нл. где U с

СРЕДНЕЕ ""-НаЧЕНИЕ ЕЕаПР>нжЕН>аЯ на конденсаторе 7; ток, протекающий через четвертый масштабный резистор ii 12331

Изобретение относится к вьечислительной технике и может быть приме,нено в устройствах автоматического регулирования и управления, где необходимо формирование зависимости г

5 г = К g сопротиьления г - элемента от относительной длительности P. управляющего широтно-модулированного сигнала g = I"/Ò, представляющего собой последовательность прямоуголь-ных импульсов,цлительностью е .и периодом повторения Т, К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Цель изобретения — повышение гочности при управлении средним значением сопротивления по квадратичному закону.

На чертеже приведена функциональная схема элемента с управляемым соПРОТИВЛЕНИЕМ, о

Элемент с управляемьм сопротивлением содержит пять масштабных резис-. торов 1-5, первый 6 и второй 7 сглаживающие конденсаторы, первый 8 и второй 9 ключи, операционный усилитель 10, инвертор 11, первый: 12 и второй 13 сигнальные выводы элемента, управляюший вход 14 элемента.

Элемент с управляемым сопротивлением работает следующим образом.

На управляющий вход 14 поступает

ПОТОК ПРЯЕГЕОУГОЛЬНЬЕХ ИМПУЛЬСОВ > МОДУлированных по длительности. На выходе инвертора 11 формируется широтномодулированныи сигнал, который управ35 ляет кепочом 8. Ключом 9 управляет

ИСХОД>ЕЫй ШИРОТНО-МтоцуХЕИРОзаНЕЕЬЕй OHI нал с относительной длительнос.тью (I ..

Сглажязаеоеетие конденсаторы 6 и 7 обеспечивают подавление выспеих Гармоник напряжения > вОзник а!Ощих > >ри кОммут ация ключей 8 и 9., Благодаря этому четвертый масштабный резистор 4 оказывается развязанным по переменному току от импульсно-управляемой цепи

4 1, из третьеГG:и пятогo 3 и 5 масштаб" ных резисторов, кп;.очей 8 и 9 и конденсатора /.

Среднее "-начение вьгходного напря-. жения операционного усилителя 10

ЕТГ> равно:

II =II +т

-l1 т> - т> (> g) 8С ik

ф— проводимость третьего масштабного резистора 3, В предположения заземления второй сигнальной шипы 13 и идеальности

Опее>ациОннОГО усилителя 10 тОК че раз резистор -, равен

I = U, G, (2) потенциал неинвертирующего

I" П >(входа операционного усилителя 10;, О, -- проводимость резистора 4.

Среднее значение напряжения на конденсаторе 7 находят из условия динамического равновесия

0 > =.,„, . (3)

Г где Р— заряд, приобретаеееьей конденсатором на этапе заряда;

Я вЂ” заряд теряемьей конденсато PCl >p ром на этапе разряда.

>>рта замкнутом состоянии ключа 9 в

"гечение промежутка времени т имеем:

I.i,,-,„= (Оо — U,) 2G<, (4)

::.-,це Л вЂ” прсвоцимость масштабных резисторов 1 и 5. !

1рН разсмкнутом состоянии ключа 9 и замкнутом состоянии ключа 8 в течение времени Т- ь имеем:

Р"„, =: (Π— U, ) С(т--.) (5)

С учетом выражений (5) я (6) по

Г лучаем:

Заряд, теряемьп - : конденса-ором 7 на этапе разряда и течение промежут-к;.i, з ремени T- т равен „ д — 1 тт ц ЕЕ>т Гт < 1 > /) Г ,,Де Ст — ;:РовОЦимость масштабного резистора 3.

l.".J уЕ>авнения (- >, с учетом выраже—

Г

H !É,,,, и, 8 ) полу. чаем."

u, (+Е) О,-(1-Е) (2

J Ог ца H > >3е)е>ражееееея (. ) Г giIl томГ (2) еео.г: уч аем,. " 1j т

Цо =- U

1 — а

ГЕоц е>оз>цейстьием этого напряжения i-"е;рез второй масштабный резистор 2 ..:рс текает -,oê

2 UJGg (10) — рг

Гце Е .- про>>оцимость резистора 2, а;, — относи:ельная длительность с IIIIала на управляющем входе 14. 1. т>гда сопротивление элемента з

ЦЕЛОМ тЕОЦЧЯНЯЕтСЯ ЗаЗИСИМОСтИ т 2 1 -тт

1 2G У

1233180 где H — сопротивление масштабного ( резистора 1, или при выполнении условия К(= 1: 2G

Формула из о бр е т ения

Составитель И. Зайцев

Редактор С. Патрушева Техред g. оданич Корректор Е. Рошко

Заказ 2773/52 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.

Элемент с управляемым сопротивлением, содержащий первый масштабный резистор, первый вывод которого является первым сигнальным выводом элемента, второй вывод первого масштабного резистора подключен к первому выводу второго масштабного резистора и неинвертирующему входу операционного усилителя, выход которого подключен к второму выводу второго масштабного резистора, к первой обкладке первого сглаживающего конденсатора и первому информационному выводу первого ключа, второй информационный вывод первого ключа подключен к первому выводу третьего масштабного резистора, управляющий вход герваго ключа подключен к выходу ннвертора, вход которого является управляющим входом элемента, вторая обкладка первого сглаживающего конденсатора подключена к инвертирующему входу операционного усилителя и через четвертый масштабчый резистор к второму сигнальному выводу элемента, о т л и. (g ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности при управлении средним значением сопротивления по квадратичному закону, в него введены второй ключ, второй сглаживающий конденсатор и пятый масштабный резистор, первый вывод третьего масштабного резистора через второй ключ подключен к инвертирующему входу операционного усилителя и первому выводу пятого масштабного резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом третьего масштабного резистора и подключен через второи сглаживающий конденсатор к шине ну25 левого потенциала, управляющий вход второго ключа соединен с управляющим ходом эпемента.