Вычитающее устройство

394802

Саоз Советских

Социалистических

Республик

О П-И -C--A=44-И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 06.XI I.1971 (№ 1720835/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 22Х!!!.1973. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 28.XII.1973

М. Кл, G 06g 7/14

Государственный комнтет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

3 ДК 681.33(088.8) Автор изобретения

Заявитель

М. С. Грановский

Всесоюзный научно-исследовательский институт по машинам для промышленности строительных материалов

ВЫЧИТАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к аналоговым моделирующим устройствам, и может найти применение в различных автоматических и информационно-измерительных системах.

Известно вычитающее устройство, содержащее инвертируюшую схему, выполненную в виде операционного инвертирующего усилителя, снабженного усилителем постоянного тока с преобразованием сигнала и генератором импульсов, и суммиру1ощий усилитель, один из входов которого подключен к источнику уменьшаемого напря>кения, а другой — к выходу инвертирующей схемы, вход которой соединен с источником вычитаемого напряжения.

К существенным недостаткам известного устройства относится его сложность, обусловленная, в частности, применением в качестве инвертирующей схемы операционного усилителя.

Целью изобретения является устранение указанного недостатка.

Эта цель достигается тем, что инвертор содержит логический элемент «НЕ», присоединенный к выходу генератора импульсов, сглаживающий фильтр, выход которого подключен к выходному зажиму инвертирующей схемы, дифференцирующую RC-цепочку, вход которой соединен с входным зажимом инвертИРУ1о1ЦЕй СХЕМЫ, а ВЫХОД вЂ” С ВХОДОМ СГЛаживающего фильтра, и два электронных ключа, первый из которых подключен параллельно входу, а второй — параллельно выходу

RC-цепочки, управляющие же входы ключей соединены, соответственно, с выходами элемента «НЕ» и генератора импульсов.

Функциональная схема устройства приведена на чертеже.

Вычитающее устройство содержит суммнру10 ющий усилитель (сумматор) 1, один 113 Входов которого соединен с источником напряжения и1, и инвертор 2, вход которого подключен к источнику напряжения и, а выход— к другому входу суммирующего усилителя 1.

15 Инвертор 2 содержит генератор импульсов

8, логический элемент «ИЕ» 4, подключенный к выходу генератора, дифференцирующую

RC-цепь 5, вход которой соединен со входным зажимом инвертора 2, сглаживающий фильтр

20 б, вход которого подключен к выходу RC-цепи

5, а выход — к выходному зажиму пнвертора, и ключи 7 и 8, соответственно присоединенные параллельно входу и выходу КС-цепи. Управляющие входы ключей 7 и 8 соответственно

25 подключены к выходам логического элемента

«НЕ» 4 и генератора импульсов 8.

Вычитающее устройство функционирует следующим образом.

Каждый импульс на выходе генератора от30 пирает электронный ключ 8 и, будучи ниве*

394802

R0 о

«,„„=«, — + ио

R(г (2) ивых — «1 иг

2О

Предмет изобретения

Ц11ИИГ1И Заказ 8458/17 И.->д, ¹ 1877 Тираж G47 Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 тирован с помощью элемента «IIE» 4, запирает электронный ключ 7. Это приводит к быстрой зарядке конденсатора С напряжением и.

Во время пауз генератора имеет место насыщение ключа 7 и запирание ключа 8, благодаря чему конденсатор С, предварительно заряженный до напряжения и>, разряжается на вход сгл аж и в ающего ф ильтр а 6. Естественно, что полярность периодической последовательности экспоненциальных импульсов, действующей на входе фильтра 6, противоположна полярности входного напряжения иа.

Постоянная составляющая «о этого импульсного напряжения, выделяемая сглаживающим фильтром 6, равна т f ио= — — «,e dt= — — и 1 — е — — ), т 7 о где Т вЂ” период следования импульсов на выходе генератора импульсов 8, а т — постоянная времени RC-цепи 5.

Выбирая соотношение 7/т таким, чтобы с т необходимой точностью полагать е =О, получаем, что!!: — — « (1)

Т

Это значит, что иивертор 2 действительно обладает инвертирующим свойством, и напряжение ио на его выходе с точностью до постоянного множителя () повторяет входное

7 напряжение иа.

Напряжения и! и ио подведены ко входам суммирующего усилителя 1, выходное наиря кение которого равно где 1хо — сопротивление цепи обратной связи, à Ri и R — сопротивление во входных цепях усилителя 1.

R0

Очевидно, что при Д,=Ло и — = —, зависиR г мость (2) для выходного напряжения предлагаемого устройства с учетом (1) принимает вид откуда следует, что предлагаемое устройство осуществляет вычитание входных сигналов, будучи при этом конструктивно существенно проще известного вычитающего устройства.

Вычитающее устройство, содержащее суммирующий усилитель, один из входов которо25 го подключен к источнику уменьшаемого напря>кения, и инвертор, снабженный генератором импульсов, отлича!ошеес.! тем, что, с целью упрощения устройства, иивертор содер>кит ло!ч!ческий элемент «НЕ», дифференциру30 ющую RC-цепь, сглаживающий фильтр и два ключа, причем выход генератора соединен с управляющим входом одного ключа непосредственно и через л огический элемент «НŻ— с управляющим входом другого ключа, вклю35 чеиных параллельно дифференцирующей RCцепи, выход которой через сглаживающий фи IbTp соединен со вторым входом сумматора, а вход — с источником вычитаемого наиря>кения.