Квадратично-множительный преобразователь

«р

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25,06.74 (21) 2040587/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.02.76. Бюллетень № 5 (45) Дата опубликования описания 17.07.7б

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений н открытия (72) Автор изобретения

В. Б. Смолов (71) Заявитель Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (54) КВАДРАТИЧНО-МНОЖИТЕЛЬНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может найти применение в автоматических системах управления,процессами, гибридных вычислительных комплексах, информационно-измер ительных системах, работающих от датчиков время-импульсной, цифровой и аналоговой информации.

Известны квадратично-множительные преобразователи, содержащие операционный усилитель с усредняющей цепью обратной связи, блок ивадратичной цифровой управляемой проводимости, управляемые двухпозиционные ключи и прецизионные резистор и конденсатор, выполняющие квадратично-множительную операцию с входными величинами, заданньтми в,виде напряжения постоянного тока, длительности, прямоугольного импульсного напряжения и двоичным кодом с выходом в виде напряжения постоянного тока.

Однако в таких преобразователях необходимо использовать дополнительный операционный усилитель и два дополнительных прецизионных резистора,для исключения ош ибки из-за взаимного влияния блока квадратичной цифровой управляемой проводимости на квадратичную время-импульсную управляемую .проводимость.

С целью повышения точности и упрощения схемы в предлагаемом устройстве блок квадратичной цифровой упра вляемой пр0водимост и включен между одной из обкладок конденсатора и переключающим контактом первого двухпозиционного управляемого ключа, о другие .контакты которого соединены соответственно со входом операционного усилителя и переключающим контактом второго двухпозиционного ключа, связанного другим и контактами со входом устройства и шиной нулевого,потенциала. Это позволяет одновременно использовать квадратичную цифровую упра вляемую праводимость в качестве прецизионного резистора квадратичной время-импульсной управляемой проводимости, На чертеже, приведена принципиальная схема преобразователя.

Он выполнен в виде компенсационной схсмы, входную цепь 1 которой образуют два двухпозиционных ключа 2 и 8, переключающие контакты которых управляются от прямоугольных,импульсов переменной длительности т,, блок цифровой управляемой проводимости 4, состоящий из двухпозиционных ключей 5, управляемых от двоичного кода И,, разрядных прецизионных резисторов 5 и,прециз ионного резистора 7,,проводимость которого У„„., = const, и конденсатора 8.

Цепь обратной связи компенсационной схемы состоит из параллельно включенных конденсатора 9 и резистора 10, образующих

502383

Учитывая выражение (1), получаем

»5 05Y„„„U 1— (5) =05У "1 г получают требуемую:множительно-квадра4 — макс ) () 20 1 макс тичную характеристику преобразования

U = 05Y„,„„R„U 1 — 1—

Фор мул а изобретения

dt уст 2л 3 (2) 1 4

RÑ-,фильтр, выделяющий среднее за период Т значсние выходного, напряжения U„. Роль нуль- ийдикатора, автоматически поддержизающего баланс компенсационной схемы, зь»полняет операционный усилитель 11. Входное .напряжение U„ïîäàåòñÿ на контакт а ключа 2. Контакт б ключа 8 соединен со входом усилителя 11. Выходное напряжение U,„, снимается с выхода усилителя 11. К шине нулевого потенциала подключены обкладки конденсатора 8 и,контакт б ключа 2.

Бала»c ком пенсационной схемы осуществляется следующим образом. При поступлении кода N, на управление разрядными двухпози ционнь»ми ключами 5 квадратичная цифровая управляемая праводимость 4 изменяется по закону гдЕ Умакс = COnSt.

Проводимость У4 включена между переключающим контактом ключа 8 и оокладкой конденсатора 8,,поэтому при нахождении переключающего контакта ключей 2 и 3 в полокении а в течение времени т, происходит заэяд конденсатора 8 через проводимость У4, а чри нахождении этих же контактов в течение зремени Т вЂ” т„в .положении б — разряд конденсатора 8.

Если выполняются условия практической неизменности величины проводимости У4 за зремя установки Ту „среднего значения выходного напряжения U„

-:äå n — число разрядов входного кода N„ то среднее значение праводимости входной цепи 1,рав»но где Т вЂ” период прямоугольного импульсного управляющего напряжения длительности т„, Y,=0,5Y„„, 1 — 1 —, (4) Так как прои балансе компенсационной схемы среднее значение тока входной цепи и тока цепи обратной связи равны между собой, то из уравнения баланса

Квадратично-множительный преобразователь, содержащ ий операционный усилитель с

З0 усредняющей цепью обратной связи, блок квадратичной цифровой управляемой проводимости, двухпозиционные управляемые ключи и конденсатор, одна .из обкладок IKQToðого подключена к шине нулевого потенциала, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения схемы преобразователя, .блок квадратичной цифровой управляемой,проводимости включен между второй об,кладкой конденсатора и переключающим кон40 тактом пер ваго двухпозиционного,ключа, другие контакты которого соединены соответственно со входом операционного усилителя и переключающим контактом второго двухпози,ционного ключа, связанного другими контак45 тами со,входом устройства и шиной нулевого потев»циала.

502383

Редактор Л. Утехина

Заказ 562/854 Изд. № 256 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. <Патент»

1

Е ,1!

)!

Составитель И. Шелипова

Техред Е. Подурушина Корректор И, Симкина