Цифро-аналоговый квадратичный преобразователь

Оll ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (1 1)42Ш7

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) 3 аявлено 10.05.72 (21) 1783021!26-9 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 25.03.74. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 16.09.74 (51) 1 11. 1хл. Н 03k 13, 04

Государственный комитет

Савета Министров СССР т(а делам иэоеретений и открытий (53) УД1х 681.325(088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В. Б. Смолов, Е. П. Угрюмов и И. В. Герасимов

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (54) ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЙ КВАДРАТИЧНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к комбинированной вычислительной технике, измерительной технике, может найти применение в устройствах автоматического управления и других областях техники, где требуется выполнение квадратичного преобразования над величинами, представленными в двоичном коде.

Известно устройство, содержащее операционный усилитель с усредняющей RC-цепь1о в обратной связи, управляемую линейную цифровую проводимость, управляющие входы которой соединены с выходами двоичного счетчика, вход которого подключен к генератору счетных импульсов.

Однако с помощью такого устройства нельзя производить операцию квадратичного преобразования над цифровыми величинами.

Предложенный преобразователь отличается тем, что для расширения функциональных возможностей в него введены электронный аналоговый однополюсный ключ и схема сравнения кодов, Одни Входы которой подкл10 1спы к выходам двоичного счетчика и к управляющим входам управляемой линейной цифровой проводимости, другие входы — к цифровым входам всего устройства, а выход — к управляющему входу электронного аналогового однополюсного ключа, включенного ме кду выходом управляемой линейной цифровоп проводимости и входом операционного усилителя.

На чертеже изображен предложенный преобразователь.

Он содержит операционный усилитель 1 постоянного тока, двоичный счетчик 2, генера5 тор 3 счетных импульсов, управляемую линейную цифровую проводимость 4, электронный аналоговьш однополюсный ключ 5, источник 6 опорного напряжения постоянного тока, сглажнвающую емкость 7, постоянный

10 резистор 8 и схему сравнения двоичных кодов.

Во входную цепь операционного усилителя 1 включена цепь из последовательно соединенных через управляемую линейную циф15 ровую проводимость 4 источника опорного напряжения постоянного тока и электронного аналогового однополюсного ключа 5. Выход генератора счетных импульсов 3 подключен к счетному входу двоичного счетчика 2, выход

20 которого подсоединен к управляющему входу управляемой лпнейпоп цифровой проводимости 4 и к одному из входов схемы сравнения двоичных кодов 9. на другой вход которой поступает преобразусмын код Л 1. Выход

25 схемы сравнения двоичных кодов 9 подключен к управляющему входу электронного аналогового однополюсного ключа 5. В цепь обратной связи операционного усилителя постоянного тока 1 включен постоянньш резистор 8, 30 зашунтпрованньп1 сглаживающей емкостью 7.

421117

Генератор счетных импульсов 3 запускается в момент поступления входного кода Nl.

Приход каждого очередного счетного импульса на счетный вход двоичного счетчика 2 изменяет на единицу младший разряд кода в том счетчике, которому соответствует очередное возбужденное состояние его выходных разрядных шин, управляющих линейной цифровой проводимостью 4.

Эта проводимость изменяет свою величину пропорционально коду, поступающему на коммутацию соответствуиицих разрядных проводимостей: у макс у макс (сч

-! макс макс

N — текущее значение управляющего кода;

7i макс Макензи! аЛЬИОС Знак!СНИС y IIPBIIJIIIющего кода; ! к„ вЂ” максимальное значение управляемой линейной цифровой проводимости;

f« — частота повторения счетных импульсов; (. — текущее время; где

При выполнении условия: ж„,„, = (,„ (т .1сч /

j U,kt при nT (t -(nT +

О при nT+ (t ((n + 1) Т, имеет место периодическое с периодом равным Т линейное изменение во времени управляющего кода N, а следовательно, и управляемой линейной цифровой проводимости 4.

Схема сравнения кодов 9 управляет электронным аналоговым однополюсным ключом так, что в течение времени т, когда текущее значение кода Л на двоичном счетчике 2 не превосходит значения входного кода N 1, электронный аналоговый однополюсный ключ

5 замкнут, в противном случае (текущее значение кода V на двоичном счетчике 2 болыие значения входного кода N 1) ои разомкнут.

Таким образом, электронный аналоговый однополюсный ключ 5 замыкает входную цс (ь операционного усилителя 1 иа время тос У 1 и размыкает на время Т=с (Т вЂ” период линейно изменяющегося управляющего кода N).

В этом случае ток I,„втекающий в сумв(ирующую точку операционного усилителя 1 со стороны входной цепи гдеп=0,1,2 ...;

U(! — значение напряжения источника опорного напряжения постоянного тока 6.

Среднее значение тока I,,- будет равно

5 к

i„= —, JU,Ki di = а, U,(iV,I*, о где k(— коэффициент пропорциональности.

10 Выходное напряжение устройства Ь, если пренебречь пульсациями п)Т (n 1, 2, 3...) после усреднения на выходе усилителя 1 определяется как:

I„P a U0 (Ni), где а — коэффициент пропорциональности, равный I(,IiR;

R — сопротивление постоянного резистора 8.

20

При переменном опорном напряжении Uo, пропорциональном второй входной величине, преобразователь позволяет воспроизводить множительно-квадратичную зависимость вида

Л=Х, Х при задании Z и Х! напряжениями постоянного тока, а Х2 — в виде двоичного кода.

Быстродействие устройства ограничивается

30 инерционностью фильтра RC 7, 8, обеспечивающего выделение из последовательности импульсов средних значений.

Предмет изобретения

Цифро-аналоговый квадратичный преобразователь, содержащий операционный усилитель с усредняющей RC-цепью в обратной связи, управляемую линейную цифровую прово40 димость, управляющие входы которой соединены с выходами двоичного счетчика, вход которого подключен к генератору счетных импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, 45 в него введены электронный аналоговый однополюсный ключ и схема сравнсния кодов, одни входы которой подключены к выходам двоичного счетчика и к управляющим входам управляемой линейной цифровой проводимо50 сти, другие входы — к цифровым входам всего устройства, а выход — к управляющему входу электронного аналогового однополюсного ключа, включенного между выходом управляемой линейной цифровой проводимости и

55 входом оисрациоииого усилителя.

42I1l7

Составитель А, Кузнецов

Техрсд Л. Богданова Корректоры: А. Николаева и Л. Корогод

Рсдактор Е. Кравцова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2301/9 Изд. М 675 Тираж 811 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5