Тригонометрический функциональный преобразователь

латентно-, а "и а и

-те.-н„... - v,. ß б элиоте., -. а

ОПИСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.02.78 (21) 2581786/18-24 (51}М, К .2 с присоединением заявки ¹

G 06 G 7/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открыти и (23) Приоритет

Опубликовано 070780. Бюллетень ¹ 25

Дата опубликования описания 0707.80 (53} УДК681. 335. .813(088.8) (72) Авторы изобретения

А, С. Гусев, A В. Шмойлов и Г. Ю. Максимов

Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт имени

С.M. Кирова (71) Заявитель (54) ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, может быть использовано при синусно-косинусном функциональном преобразовании электрических напряжений. 5

Известен тригонометрический функциональный преобразователь (11, содержащий два преобразователя "напряжение-фаза", первые входы которых соединены с выходом источника синусоидального напряжения, второй вход первого преобразователя соединен с выходом блока сравнения, выходы преобразователей через сумматор подключены к первому входу блока 15 сравнения, второй вход которого соединен с выходом источника синусоидального напряжения, один из входов сумматора соединен с выходом модулятора, один из входов которого 20 соединен с выходом источника синусоидального напряжения, а другой— с источником входного сигнала.

Недостатком этого функционального преобразователя является невозмож- 25 ность синусно-косинусного функционального преобразования сигнала.

Наиболее близким техническим решением является триногометрический функциональный преобразователь, 3р содержащий генератор синусоидального напряжения, выход которого соединен с первыми входами преобразователя "напряжение-фаза",первого блока сравнения фаз и усилителя, второй вход которого соединен с выходом второго блока сравнения фаз.

Выход усилителя является первым выходом функцйонального преобразователя и соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен со вторым входом первого блока сравнения фаз и выходбм преобразователя "напряжение-фаза",выход сумматора является вторым выходом функционального преобразователя и соединен с первым входом второго блока сравнения фаз,. выход первого блока сравнения фаз соединен со вторым входом преобразователя "напряжение-фаза" через блок сравнения модулей, второй вход которого является входом функционального преобразователя.

Недостатком такого преобразователя является ограниченный класс воспроизводимых функций.

Цель изобретения — расширение класса воспроизводимых функций.

746579.с ..

Для достижения поставленной цели в тригонометрическом функциональном преобразователе, содержащем генера тор синусоидального напряжения,выход которого соединен с первыми входами преобразователя "напряжениефаза", первого блока сравнения фаз и силителя, второй вход которого соеинен с выходом второго блока сравнения фаз, а выход усилителя является первым выходом функционального преобразователя и соединен с первым входом сумматора, второй вход которого

" соединен со вторым входом первого бло ка сравнения фаз и выходом преобразователя "напряжение-фаза", выход . сумматора является вторым выходом функционального преобразователя и соединен" с первым входом второго блока сравнения фаз, выход первогб блока сравнения фаз соединен со вторым входом преобразователя "напряжение-фаза" через блок сравнения модулей, второй вход которого является входом функционального преобразователя, второй вход второго блока сравнения фаз соединен с выходом генератора синусоидального напряжения.

На фиг..1 представлена схема тригонометрического функционального ripeобразователя, на фиг.2 — векторная диаграмма напряжений, поясняющая его работу.

Тригонометрический функциональный. преобразователь содержит гейератор синусоидального напряжения 1, преобразователь "напряжение-фаза" 2,пер- вый блок сравнения фаз 3, блок сравнения модулей 4, сумматор 5, усилитель 6 и второй блок сравнения фаз 7

Работа тригонометрического функционального преобразователя основана на реализации собтношений полученных использованием геометрической интерпретации функций синуса и косинуса, и применении векторно= электрйческого метода. равно напряжению U, величина которого пропорциональна косинусу входного сигнала U cos Uöó.

При этогл напряжение 0;,равное

U„ — U ;, соответствует напряжению

U, величина которого пропорцио, нальна синусу входного сигнала

0 а ь(п U

Тригонометрический функциональный преобразователь работает следующим образом.

Напряжение Оц с выхода генератора синусоидального напряжения 1 пос.тупает на входы блока сравнения

15 фаз 7, усилителя 6 с регулируемой характеристикой, блока сравнения фаз

3, преобразователя "напряжение-фаза" 2. На выходе усилителя 6 получается напряжение в общей случае

0;, а на выходе преобразователя

20 ."напряжение-фаза" 2 — напряжение

U„;, имеющее фазу arg (U„ /0„)=e

Напряжение U„ поступает на один из входов блока сравнения фаз З,где сопоставляется по фазе с напряжением U„. В результате на выходе блока сравнения фаз 3 возникает сигнал, пропорциональный

arg (0г, /0и) =Ы(Он поступает на один из входов блока сравнения модулей 4, где сравнивается по величине с входным сигналом функционального преобразователя 0» пропорциональным углу о подаваемым на другой его вход.При этом на выходе блока 4 появляется сигнал рассогласования, который воздействует на регулируемый параметр преобразователя "напряжение-фаза" 2, изменяя фазу U« . Когда напряжения, 40 подаваемые на входы блока сравнения

4, оказываются равными, сигнал на выходе этого блока сравнения становится равным нулю, а напряжение U . в этот момент соответствует U имеющему фазу

B соответствии с векторной диаграммой, представленной на фиг.2, напряжение 0„; (где i = 0,1,2...), равное радиусу единичной окружности и имеющее регулируемую фазу, при выполнении условия: дг (О;; фи1=с Г ®л, *.

rAe 0;, - напряжение, соответствую- щее радиусу единичной окружности и совпадающее по фазе с осью Х, соответствует напряжению U фаза которого агд (U„)U< пропорциональ на входному сигналу, которым "является напряжение постоянного тока

Uz>, эквивалентное входному углу М.

Напряжение U ;,"ðåãóëèðóåìîå по величине и совпаДающее с осью Х,при выполнении условия: а rg (U„/U ) =су, Затем напряжение (I подается на один из входов сумматора 5, на другой вход которого поступает напряжение 0; . В результате на выходе сумматора 5 образуется в общем случае напряжение

= u„„— u„;,.

Оно поступает на один из входов блока сравнения фаз 7, где сравнивается по фазе с напряжением 0„.При этом на выходе блока сравнения фаэ 7 возникает сигнал, пропорциональный, щ например, косинусу агд (u, /u„) который воздействует на регулируемый параметр усилителя 6, изменяя его коэффициент передачи и тем самьвл

746579 величину выходного -напряжения U

С>

Когда при этом

Pry (Ur Uc jU, =àãö (О,,/U, I= .,= =7С/2 и сигнал на выходе блока сравнения фаэ 7 становится равным нулю, напряжение Uq, оказывается равным 0 величина которого пропорциональна косинусу входного сигнала

Uq Los Ugg

Ф а напряжение 0; ок азыв ается равным которое пропорционально синусу входного сигнала

U+ -=- s i n 1)в„, Диапазон работы предлагаемого t5 функционального преобразователя определяется в основном проходной характеристикой блока сравнения фаз

3 и может быть равен 0 — 2 ). Однако наиболее просто реалйзуется диапа- 2О зон )О,R) или 0,— >).

Векторная диаграмма напряжений, поясняющая работу преобразователя, приведенная на фиг.2, иллюстрирует его работу в первом квадранте.. В 25 других квадрантах преобразование осуществляется аналогично, изменяется лишь на з фаза 0 при последовательном переходе иэ квадранта в квадрант и соответственно изменяется знак условия (1).

Формула изобретения

Тригонометрический функциональный преобразователь, содержащий генератор синусоидального напряжения, выход которого соединен с первыми входами преобразователя "напряжение-фаза", первого блока сравнения фаэ и усилитеЛя, второй вход которого соединен с выходом второго блока сравнения фаз, выход усилителя является первым выходом функционального преобразователя и соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен со вторым входом первого блока сравнения фаз и выходом преобразователя "напряжение-фаза", выход сумматора является вторым выходом функционального преобразователя и соединен с первым входом второго блока сравнения фаэ, выход первого блока сравнения фаз соединен со вторым входом преобразователя "напряжение-фаза" через блок сравнения модулей, второй вход которого является входом Функционального преобразователя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых

Функций, в нем второй вход второго блока сравнения фаэ соединен с выходом генератора синусоидального напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 488224, кл. G 06 G 7/24, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2579608/18-24, кл. G 06 G- 7/22, 10.02.78 (прототип).

1

746579

Составитель О. Сахаров .

Техред Я. Бирчак КорректорГ. Назарова

Редактор Б. Федотов

Заказ 3950/40 ° Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIItI "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4