Время-импульсный квадратичный преобразователь

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 14Х11.1969 (№ 1347291/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 10,Х1.1970. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 11.1.1971

Кл. 42m., 7/20

42m4 7,.1б

МПК G 06g 7/20

G Обд 71б

УДК 681.335.82 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Заявитель

В. Б. Смолов и Е, П. Угрюмов

Ленинградский электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНЫЙ КВАДРАТИЧНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Предлагаемый преобразователь может найти применение в аналоговой вычислительной технике.

Известны время-импульсные преобразователи, содержащие операционный усилитель с усредняющей цепью обратной связи и управляемые ключи во входной цепи. Их недостатками являются наличие источников треугольного или пилообразного напряжений и невысокая точность работы.

В предлагаемом преобразователе эти недостатки устранены, Он отличается от известных преобразователей тем, что к суммирующей точке операционного усилителя подключены две параллельные цепи, соединенные с источниками опорного напряжения, в одну пз которых включен резистор, а другая выполнена в виде последовательно включенных резистора, двух ключей и второго резистора, причем управляющий вход одного ключа непосредственно, а другого через фазоинвертор подключены к источнику прямоугольных импульсов, а общая то ка соединения ключей через конденсатор связана с земляной шиной.

На фиг. 1 показана блок-схема преобразователя, где обозначено: 1 — операционный усилитель со сглаживающей цепью обратной связи, выполненной на резисторе и конденсаторе; 2 — 4 — резисторы; 5 — конденсатор; 6 и 7 — двухпозиционные ключи; 8 — фазоннвертор; — Е и +Š— опорные напряжения постоянного тока; U, — выходное напряжение постоянного тока; Π— относительная длительность входных прямоугольных импульсов.

На фиг. 2 показан входной импульс.

Входные импульсы переменной длительности с клеммы 9 поданы на ключ 6 и через фазоинвертор 8 на ключ 7. Общая точка ключей

6 и 7 связана с земляной шиной через кон10 депсатор 5. Последовательно с ключами включены резисторы 2 и 8. Цепь питается от источника постоянного напряжения +Е. Между источником отрицательного напряи.сипя — Е и входной клеммой усилителя 1 включен

15 резистор 4.

Ключи 6 и 7 управляются входными импульсами следующим образом.

Период повторения входных импульсов равен Т. Нулю переменной величины, модули20 рующей длительность импульсов, соответстт вует условие т = —, где т — длительность

2 импульса. При полон.итсльных значе моТ

25 дулируемой величины —. ) —, а при отрпца2

T тельных значениях т(— . Таким образом, 2

30 интервал т — — пропорционален «ходпой

286358 переменной, которая может быть знакопеременной. Относительная длительность интерват ла т — —, равная — — 0,5, обозначена О, 2 т так что О = — — 0 5. т

В течение части периода от нуля до т ключ б замкнут, а ключ 7 разомкнут. В течение остальной части периода (1=т —:T) состояние 10 ключей изменяется на противоположное.

Выходное напряжение U, ìîæíî определить следующим образом.

Поскольку входная клемма операционного усилителя 1 является потенциально заземлен- 15 ной (это предположение обычно используется при нахождении функциональных характеристик схем с операционными усилителями), на интервале 0 — т конденсатор 5 заряжается через резистор 2 и замкнутый ключ б, а на ин- 20 тервале т — T разряжается через резистор 8 и замкнутый ключ 7. При этом постоянная времени цепи должна намного превышать период повторения импульсов.

Можно показать, что выходной сигнал пос- 25 ле усреднения на выходе усилителя 1 будет иметь вид:

Е . R, BR, -.(Т вЂ” ) 1вых — вх.ср R1—

4R R Т

t где Я1 — сопротивление резистора цепи об30 ратной связи усилителя;

R — сопротивление резистора 2 или 8;

4Я вЂ” сопротивление резистора 4.

Учитывая, что — = О + 0,5, получим 35

При переменном опорном напряжении, пропорциональном второй входной величине, с помощью предлагаемого устройства можно воспроизводить множительно-квадратичную зависимость вида

Z=Х1 Х

2 при задании z и х> напряжениями постоянного тока, а х в виде относительной длительности импульсов.

В частном случае при E = const воспроизводится квадратичная зависимость вида

U, k "Ох, где k — постоянный коэффициент, что соответствует функции z = х при задании величины х> относительной длительностью прямоугольных импульсов, а величины z напряжением постоянного тока.

Предмет изобретения

Время-импульсный квадратичный преобразователь, содержащий операционный усилитель с усредняющей цепью обратной связи, двухпозиционные управляемые ключи и фазоиквертор, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности работы устройства, к суммирующей точке операционного усилителя подключены две параллельные цепи, соединенные с источниками опорного напряжения, в одну из которых включен резистор, а другая выполнена в виде последовательно включенных резистора, двух ключей и второго резистора, причем управляющий вход одного ключа непосредственно, а другого через фазоинвертор подключены к источнику прямоугольных импульсов, а общая точка соединения ключей через конденсатор связана с земляной шиной.

286358 авиа 1

Редактор Л. А. Утехина

Заказ 3855/1 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д, 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель И, А, Шелипова

Техрсд 3. К. Тараненко

Корректоры: А. Николаева и Л. Корогод