Устройство для возведения в целую положительную степень отношения двух входных сигналов
щ ЕтаЮЗН ря дАТЕ1гр, —,ðì.à УЬА
ОП ИСАЙИ Е
ИЗОбРЕТЕНИЯ и и 44 О 676
Сова Советских
Социалистических
Реслублик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 26.03.73 (21) 1897838/18-24 с присоединением заявки ¹ (51) М. Кл. G 06g 9/00
Государственный комите
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (32) Приоритет (53) УДК 681.335.5(088.8) Опубликовано 25.08.74, Бюллетень ¹ 31
Дата опубликования описания 17.02.75 (72) Авторы изобретения
T. А. Хананашвили и О. В, Задгинидзе (7I) Заявитель Тбилисский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии им. Д. И. Менделеева (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В ЦЕЛУЮ
ПОЛОЖИТЕЛЬНУЮ СТЕПЕНЬ ОТНОШЕНИЯ ДВУХ ВХОДНЫХ
СИГНАЛОВ
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.
Известны устройства для возведения в целую положительную степень отношения двух входных сигналов, содержащие основную фоторезистивную мостовую схему, фоторезистор которой оптически связан с источником света, подключенным к выходу дифференциального усилителя, входы которого соединены с первой диагональю мостовой схемы; один из входов дифференциального усилителя связан через резистор с первым входом устройства, второй вход которого соединен с одним из зажимов второй диагонали мостовой схемы.
Предложенное устройство отличается от известных тем, что в него введены дополнительные фоторезистивные мостовые схемы, фоторезисторы которых оптически связаны с источником света, причем другой зажим второй диагонали основной мостовой схемы соединен с соответствующим зажимом второй диагонали второй мостовой схемы, второй зажим которой подключен к третьему выходу устройства, первая диагональ первой дополнительной и всех последующих нечетных мостовых схем соединены с соответствующими диагоналями каждой следующей за ней четной мостовой схемы и подключены к четным выходам устройства, а вторая диагональ второй дополнительной и всех последующих четных мостовых схем соединены с соответствующей диагональю каждой следующей за ней нечетной мостовой схемы и подключены к нечетным выходам устройства.
Это позволяет повысить точность работы, расширить область применения и упростить устройство.
На чертеже приведена блок-схема устройства.
10 Устройство содержит фоторезистивные мостовые схемы с фоторезисторами 1, 2, 3, 4. 5, источник света 6, дифференциальный усилитель 7, резисторы 8 и работает следующим образом.
15 При подаче входных напряжений U, U, è
U, на выходах мостовых схем образуются напряжения U, — U„,, равные
U, = К,ЬЯ,У
20 U, =- К,ЛЯ, /, К»» » хЗ Р»
U,„= К,ЬЯ,У„, RáU
I» 6 Р» где Иь AR ... AR; — изменения значений сопротивлений фоторезисторов 1 — 5 соответственно;
Кь Ке, ... К„- — конструктивные постоянные
30 коэффициенты мостов.
440676
10
Учитывая встречное включение источника
U, на первом входе устройства с выходным напряжением моста U,„, и принимая во внимание наличие глубокой отрицательной обратной связи, образованной цепью источник света 6 — фоторезистор 1, при достаточно большом коэффициенте усиления дифференциального усилителя 7, можно предположить, что установится такая освещенность фоторезистора 1, что выполнится соотношение
Ц„= 0„или П =К,AR,У (2)
Предполагая изменения значений сопротивлений фоторезисторов 1 — 5 при одинаковой освещенности равными (или пропорциональными некоторым постоянным величинам)
ЬЯ, = AR = ЬЯ, = ЛЯ,=Ы, =ЛЯ, (3) что вполне реализуемо с высокой точностью при одновременном изготовлении их по планарной технологии для выходных напряжений мостов, решая совместно (1) и (2) можно получить у К1 у х у Кя Кзу 4
У Кзкзк» U (х
Ра з /
К V
U Кз Кз К4 КБ U (Ух
Используя n+1 мостовую схему, на выходах устройства можно получить у %Кз Ki у (» (4)
К, UV (1 (i (n), т. е. устройство воспроизводит сложные функциональные зависимости, представляющие собой произведение масштабирующего напряжения на отношение степенных функций U„H
Uy . При этом, как следует из полученных выражений, выходные сигналы устройства пе зависят от нелинейных свойств оптронной пары источник света — фоторезистор. В то же время схема при воздействии внешних дестабилизирующих факторов (в том числе температуры) компенсирует их.
Зо
Действительно, принимая изменения конструктивных постоянных К2, Кз ... К; примерно равными под воздействием дестабилизирующих факторов и исследуя уравнения (4) можно видеть, что
Ка з ° К!
K i
Описываемое устройство можно выполнить полностью по единой планарной технологии, что позволяет существенно снизить габариты и потребляемую мощность устройства, повысить надежность и точность преобразования.
Предмет изобретения
Устройство для возведения в целую положительную степень отношения двух входных сигналов, содержащее основную фоторезистивную мостовую схему, фоторезистор которой оптически связан с источником света, подключенным к выходу дифференциального усилителя, входы которого соединены с первой диагональю основной мостовой схемы, один из входов дифференциального усилителя связан через резистор с первым входом устройства, второй вход которого соединен с одним из зажимов второй диагонали основной мостовой схемы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы и упрощения устройства, в него введены дополнительные фоторезистивные мостовые схемы, фоторезисторы которых оптически связаны с источником света, причем другой зажим второй диагонали основной мостовой схемы соединен с соответствующим зажимом второй диагонали первой дополнительной мостовой схемы, второй зажим которой подключен к третьему входу устройства, первая диагональ первой дополнительной и всех последующих нечетных мостовых схем соединены с соответствующими диагоналями каждой следующей за ней четной мостовой схемы и подключены к четным выходам устройства, а вторая диагональ второй дополнительной и всех последующих четных мостовых схем соединены с соответствующей диагональю каждой следующей за ней нечетной мостовой схемы и подключены к нечетным выходам устройства.
440676
Составитель Ю. Козлов
Редактор Е. Гончар
Техред А. Кал1ышннкова
Корректор В. Кочкарева
Типография, I!p. СапуlloB;!, 2
Заказ 240/5 Изд. № 233 Тпрагк 624 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета й11шистров СССР по дслаги изобретений и открытий
51осква, К-35, Раушская паб., д. 4, 5
