Косинусный функциональный преобразователь
1 пате
Ф о и и .- клайв"
ИЗО5РЕТЕЙЙЯ
Союз Советскик
Социапкстическик
Респубпнк
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 09. 11.77 (21) 2540337у18 24 (5) }М. Кл. с присоединением заявки J% G 06 4 7/22 Государственный комитет (23) Приоритет по делам изобретений и открытий Опубликовано 25 05 80 Бюллетень М 19 Дата опубликования описания 30.05.80 (53} УДК 681.355.. (088.8) (72) Автор изобретения А. И. Фесенко (7!) Заявитель Тамбовский институт химического машиностроения (54) КОСИНУСНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике. Известен косинусный функциональный преобразователь, содержащий операционные усилители, диоднс реэисторные аппроксимирующие элементы, конденса5 торы и фильтры (Ц. Недостатком эт pro преобразователя является относительно высокая сложность. Наиболее близким техническим реше1О нием к предлагаемому является косинусный функциональный преобразователь, содержащий два элемента с управляемым сопротивлением каждый из которых выполнен на полевом транзисторе, затвор 15 каждого из которых через соответствующие фильтрующий конденсатор и защитный диод подсоединен к шине нулевого потенциала, стоки полевых транзисторов соединены с выходом преобразователя и через третий фильтруюший конденсатор присоединены к шине нулевого потенциала, источник опорного напряжения, один вывод которого подключен к шине нулево2 го потенциала, другой вывод через параллельно включенные масштабируюший резистор и первый ограничительный резистор соединен с одним выводом источника входного сигнала, другой вывод которого подключен к затвору второго полевого транзистора, второй ограничительный резистор соединен с выводом источника смешения, балансирующие резисторы, первый и второй из которых одними выводами соединены с другим выводом второго ограничительного резистора, тре» тий и четвертый балансирующие резисторы одними выводами подключены ко второму выводу источника смещения, другие выводы первого и третьего балансирующих резисторов соединены с затвором первого полевого транзистора, а другие выводы второго и четвертого балансирующих резисторов подключены к "-атвору второго полевого транзистора 2 . Недостатком такого преобразователя является сравнительно низкая точность 7361 20 30 40 50 функционального преобразования входного сигнала в частоту при последовательном включении косинусного функционаньного преобразователя и преобразования напряжения в частоту. Цель изобретения — повышение точности функционального преобразования входного напряжения в частоту. Зто достигается тем, что косинусный функциональный преобразователь, содержащий два злементе с управляемь.м сопротивлением, каждый из которых выполнен на полевом транзисторе, затвор каждого из которых через соответствующие фильтрующий конденсатор и защит:-гый диод подсоединен к шине нулевого потекциела, стоки полевых транзистороз объединены и через третий фильтруюший конденсатор соединены с шиной нулевого потенциала, источник спорного напряжения, один вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, е другой Вывод через параллельно включенные масштабирующий резистор и четвертый фильтруюший конденсатор соединен со стоками полевых транзисторов, зетвор первого полевого транзисторе подключен к первому выводу первого ограничительного резистора, второй вывод которого является первым. входным зажимом функциснального преобразователя, затвор второго полевого транзистора является вторым входным зажимом функционального преобразователя, балансирующие резисторы, первый и второй из которых одними выВОдами сОединены с первым ВЫВОдом второго ограничительного резистора, третий и четвертый балансирующие резисторы соединены одними выводами, другие выводы первого и третьего балансирующих резисторов соединены с затвором первого полевого транзистора, а другие выводы второго и четвертого балансирующих резисторов подключены к затвору второго попевого транзистора, дополнительно содержит блок преобразования напряжения в частоту, блок преобразования частоты в напряжение и усилитель, первый и второй Входы которого подключены соответственно к стокам и истс кам полевых транзисторов, а выход - ко входу блока преобразования напряжения в частоту, выход блока преобразования 55 функционального преобразователя и подключен ко Входу блока преобразования частоты в напряжение, первый и второй выходы которого подключены ко второму 27 ф Выводу второго балансирующего резистора i к оошему Выводу третьего и ".pTnepzoro балансирукншгх резисторов. На i,-.ðòeæе приведена структурная схема косинусного функционального.преобразователя. Преобразователь содержит первый и второй полевые транзисторы 1 и 2, масштабируюший резистор 3, источник опорного напряжения 4, первый 5, второй 6, третий 7 и четвертый 8 фильтруюшие конденсаторы, усилитель 9, защитные диоды 10 и 11 первый 12 и Второй 13 ограничительные резисторы, первый 14, второй 15, третий 16 и четвертый 17 балансирующие резисторы, блок преобразования напряжения в частоту 18, блок преобразования частоты в напряжение 19. Преобразователь работает следугощим образом. Входной сигнал, проходя через балансирующие резисторы 14-17, сбразуюшие мостовую схему, открывает один и закрывает второй полевые транзисторы 1 и 2 так, что сопротивление между и.х истоками и стоками изменяется по закону, близкому к квадратичному. При этом масштабируюший резистор 3 и пара попевых транзисторов 1 и 2 работает как фуьитиональный делитель напряжения, с выводов которого при определенном выборе режима работы транзисторов снимается напряжение, зависящее от входного сигнала по закону, близкому к косинусоидальному. Балансирующие резисторы 14-17, соединенные по мостовой схеме позволяют повысить надежность преобразователя в работе. При нулевом входном управляющем сигнале нв. выходе блока преобразования напряжения в частоту 18 формируется поток импульсов с постоянной частотой повторения, а на выходе блока преобразования частоты в напряжение 19 — постоянное напряжение, подаваемое на мостовую схему. При изменении входного сигнала с выхода функционального делителя напряжения через усилитель 9 на вход блока преобрезввания напряжения в частоту 18 поступает напряжение, стремяшееся изменить его частоту так, чтобы напряжение на выходе блока преобразования частоты в напряжение 19 скомпенсировело входной сигнал. Предлагаемое устройство относится к классу следящих систем, частота следований импульсов которых является одновременно выходным и уравновешивающим параметром. Частоте следования 5 7361 импульсов F на выходе схемы зависит ЫХ от входного управляюшего напряжения по закону, близкому к косинусоидальному Применение новых элементов — усидителя, блока преобразования напряжения в частоту и блока преобразования частоты в напряжение — позволяет повысить точность функционального преобразования входного напряжения в частоту по сравне- о нию с традиционным последовательным включени ем консинусного функционального преобразователя и блока преобразования напряжения в частоту. Положительный эффект достигается благодаря вве- 1> дению в устройство отрицательной обратной связи. Формула изобретения Косинусный функциональный преобразоватепь> содержаший два элемента с управляемым сопротивлением, каждый из KcfE орых выполнен на полевом транзисторе, затвор каждого из которых через соответствуюшие фильтруюший конденсатор и зашитный диод подсоединен к шине нулевого потенциала, стоки полевых транзисторов обьединены и через третий фильтруюший конденсатор соединены с шиной нулевого потенциала, источник опорного напряжения, один вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, а другой вывод через параллельно включенные ,масштабируюший резистор и четвертый фильтруюший конденсатор соединен со стоками полевых транзисторов, истоки которых подключены к шине нулевого потенциала, зат 1 вор первого полевоготранзистора подключен к первому выводу первого ограничительного резистора, второй вывод которого является первым входным зажимом функциональ 27 6 ного преобразователя, затвор второго полевого транзистора является вторым входным зажимом функционального преобразователя, балансируюшие резисторы, первый и второй из которых одними выводами соединены с первым выводом второго ограничительного резистора, третий и четвертый балансирующие резисторы соединены одними выводами, другие выводы первого и третьего бапансируюших резисторов соединены с затвором первого полевого транзистора, а другие выводы второго и четвертого балансируюших резисторов подключены к затвору второго полевого транзистора, о т л и ч а юm и и с я тем, что, с цепью повышения точности функционального преобразования напряжения в частоту, он содержит блок преобразования напряжения в частоту, блок преобразования частоты в напряжение и усилится, repabN и второй входы которого подключены соответственно к стокам и истокам полевых транзисторов, а выход ко входу блока преобразования напряжения в частоту, выход блока преобразова- ния напряжения в частоту является выходом функционального преобразователя и подключен ко входу блока преобразования частоты в напряжение, первый и второй выходы которого подключены ко второму выводу второго балансируюшего резистора и к обшему выводу третьего и четвертого балансируюших резисторов. Источники информации, принятые вО внимание при экспертизе 1. Вычислительная техника. Справочник. Под ред. Г. Q. Хаски и Г. A. Корка, т. 1. М,, Энергия, 1964, с. 194-195. 2 Авторское свидетельство СССР ! о 529463, кл, G 06 Q 7/22, 1976 (прототип) . Составитель H. Ьалабошко Редактор T. Çóáêoâà Техред М. Кузьма Корректор Ю. Макаренко Филиал ППП Патент, г Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 2428/39 Тираж 753 UHNViHN Государственного по делам изобретений 1 13035, Москва, -35 Подписное комитета СССР и открьггий Раушская наб., д. 4/5
