Решающее устройство

ОП ИСАН ИЕИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ \ (i ) 60723i

Союз Советскмк

Социалистических

Республик (6)) Дополнительное к авт. свид-ву—

2 (Я) М. Кл.

CT 06 т 7/12 (22) 3аявлено 0309,75 (21) 2175416/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 150578.Бюллетень №18

Госудврстввнный квинтет

Соввтв Инннатров СССР во двлви нвобрвтвннй н открытий (53) УЛК 681. 335 (088. B) (45) Лата опубликования описания 2604.78 (72) Лвтор изобретения

Е.И.Райзберг (71) заявитель (54) РЕШАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретенне относится .к области автоматики и аналоговой вычислительной техники и может быть применено в аналоговых вычислительных устройствах, а также в устройствах ввода информа- 5 ции в .составе аналого-цифровых преобразователей управляюших ЦВМ.

Известны решаюшие и моделируюшие устройства $1(, выполненные на основе операционных усилителей (усилителей 10 постоянного тока) с входной цепью и цепью обратной связи.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является решающее устройство (2), содержашее операцион- 15 ный усилитель с цепью обратной связи, причем входная цепь операционного усилителя выполнена из последовательно соединенных элемента с частотно-зависимым коэффициентом передачи, ключа 20 и масштабного резистора.

Недостатком схем, в состав входной цепи которых входят реактивные элементы, является то, что при подключении . такой цепи к входному резистору усили- 28 теля выходной сигнал кроме полезной информационной составляюшей, соответствующей установившейся реакции аналогового устройства на данный входной сигнал, содержит переходные составляю- З0 шие, связанные с переходным процессом перезаряда реактивных элементов входной цепи. Наличие данных переходных процессов приводит к задержке формирования выходного сигнала, соответствуюmего заданной функции, по отношению к моменту его подключения, что ъ ряде случаев совершенно недопустимо и снижает функциональные воэможности устройства.

Пелью изобретения является увеличение быстродействия и расширение диапазона входных сигналов.

Поставленная цель достигается тем, чтб устройство содержит цепочку из .последовательно соединенных дополни.тельных ключа и масштабного резистора, включенную между шиной нулевого потенциала и входом основного ключа.

Схема устройства изображена на фиг.1; на фиг.2 дан пример построения этого устройстват на фиг.3 показана временная диаграмма выходного сигнала при линейно нарастаюшем входном напряжении.

Устройство содержит операционный усилитель 1 с цепью обратной связи 2, входная цепь которого состоит из.последовательно соединенных элемента 3 с частотно-зависимым коэффициентом

60723! передачи, ключа 4 и масштабного резистора 5, дополнительный ключ б и дополнительный масштабный резистор 7. На входы управления ключей поступают противофазные сигналы.

Предлагаемое устройство может быть многоканальным: содержать несколько входных цепей. у.-.тройство работает следующим образом.

В начальном состоянии, т.е. когда не требуется Формирование выходного сигнала устройства по данному входному сигналу, замкнут ключ б; ключ 4 разомкнут. В период Формирования выходного сигнала прн противофазном изменении сигналов управления ключами ключ б размыкается, замыкается ключ

4. При этом, еспи обратная снязь усилителя неинерционна. комплексное сопротивление в цепи входного сигнала не меняется и переходные процессы, вызванные данным переключением, отсутCTByNT.

В примере построения предлагаемого устройстна (см.фиг.2) элементом с частотно-зависимым коэффициентом передачи во входной цепи является конденсатор С.

В качестве примера рассмотрим, как формируется выходной сигнал при линейно нарастающем входном напряжении (см.фиг.3). Пусть с момента 4 = 0 напряжение нарастает со скоростью A,вывыходной сигнал по временной диаграмме снижается но временные интервалы

Ь 1, начиная с мо .ентон 1 1,.1 и т.д.

Введем смещенные временные шкалы

-1 Я t a/1- ). а (1) где Ug — выходной сигнал; — резистор обратной связи; ток через емкость С.

При размыкании ключа б и замыкании ключа 4 в момент с1 ток емкости

1с (с, ) =- А. (1- е ° ), в момент .

t с(тг ) =А (1-е ) (3)

Ф

Например, при 4<- ЗТ 1 (tP 0,95Ay, при $< - б T j<(+Д 0,99975А

Уравнение (2) описывает Реакцию реального дифференцирующего звена. (2) Таким образом, с выхода снимается сигнал производной. При этом необходимо учесть, что величина Т %1С выбирается, с одной стороны, .исходя из заданной помехоустойчивости, с другой" из частотной характеристики процесса, характеризующегося сигналом входа, чтобы не внести погрешность выше допустимой величины. дг 1 / dt 1 (t ) =-А +At — 1 — — ) с 1 с 7 1 Я, 7

1 это справедливо, если ключ 6 и резистор 7 отсутствуют, а сигнал просто коммутируется на вход в те же нременные интервалы. Приращение напряжения на емкости

10 (,= — ), (т,) гт, 0 .с тг г.

7 с (тг) Ас(1 е ) (А г дУ ) > e при =0

f с (г) (А1г "()

1 при =д

20 и т д Процесс носит в корне другой характер и полезную информацию — сигнал производной — снимать с выхода практически невозможно.

Приведенный пример иллюстрирует

25 Функциональные возможности предлагаемого устройства.

Таким образом, эфбективность предлагаемого аналогового устройства с переключением цепи входного сигнала заключается н появлении качественно новых свойств схем на операционных усилителях с реактивными элементами (элемента с частотно-зависимым коэФфициентом передачи) но входной цепи, подсоединяемой аналоговым ключом к входному резистору (масштабному резистору) операционной схемы, расширении функциональных возможностей и быстродействия, в возможности построения многоканальных устройств с временной

4" селекцией входных цепей, включающих реактивные элементы.

Формула изобретения

Решающее устройство содержащее операционный усилитель с. цепью обрат45 ной связи, причем входная цепь операционного усилителя выполнена из последовательно соединенных элемента с частотно-зависимым коэФФициентом передачи, ключа и масштабного резистора, 50 о т л и ч а ю щ е е с. я тем, что, с целью увеличения быстродействия и расширения диапазона входных сигналов, oho содержит цепочку из последовательно соединенных дополнительных ключа 5 и масштабного резистора, включенную между шиной нулевого потенциала и входом основного ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Смолов B.Ã. Аналоговые вычислительные машины, М., Высшая школа, 1972.

2, Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств, И., Энергия, 65 1970, с. 336-341. б07231

Составитель Л.Сни щикова

ТехРеД М, Борисова КоРРектоР С.ГарасинЯк

Редактор Т.Юрчикова

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Эакаэ 2585/37 Тираж 826 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5