Устройство для извлечения квадратного корня из разности квадратов двух напряжений

Союз Советсиик

Социалистические

Рвс убл

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт, саид-ву (22)Заявлено 03.12.80 (21) 3210914/18-24 с присоединением заявки М(23) Приоритет (51) М. К в.

G 06 G 7/20I

3ЬеударстееаыИ кюмнтет

CCCP вв делам нзабретений и открытки (53) УДК 681 335 (088.8) ОпУблнковано30,08.82. Бюллетень М 32

Дата опубликования описания 30 . 08. 82 (72) Автор изобретения

М.Д.Кротов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КВАДРАТНОГО

КОРНЯ ИЗ РАЗНОСТИ КВАДРАТОВ ДВУХ, НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в автоматике, измерительной и вычислительной; техНике для извлечения квадратного корня из

5 разности квадратов двух напряжении.

Известно устройство для извлечения квадратного корня из разности квадратов двух напряжений, содержащее два блока выделения модуля, выходы которых подключены к первому и второ" му входам трехвходового сумматора и блок выделения наибольшего напряже. ния, выход которого подсоединен к третьему входу сумматора, первый вход т подключен к выходу одного из блоков выделения модуля, а другой вход под-. соединен к выходу сумматора P) .Недостатком такого устройства яв- то ляется низкая точность.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для извлечения квадратного корня из разности квадратов двух напряжений, использующее несколько квадратичных импульсных измерительных пре-" образователей f2), Недостатками этого устройства яв.ляются сложность и низкая точность, вызванная наличием в схеме нескольких импульсных преобразователей, каждый из которых ухудшает точность устройства °

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для извлечения квадратного корня из разности квадратов двух напряжений, содержащее

-интегратор, состоящий из операционного усилителя, вход которого соединен с масштабным резистором, интегрирующего конденсатора, включенного в цепь обратной связи, и ключа сброса, включенного параллельно интегрирующему конденсатору, компаратор, RS-триггер и тактовый генератор, 3 9551 выход которого соединен с R-входом

RS-триггера, S-вход которого соеди» нен с выходом компаратора, первый вход которого соединен с выходом: интегратора, вход которого является первым входом устройства, вторым входом устройства является второй вход компаратора,а управляющий вход ключа сброса интегратора соединен с выходом RS-триггера, дополнитель" 16

Но введены последовательно соединенные первый и второй дополнительные резисторы и RC-фильтр, причем вход ,RC-фильтра соединен с выходбм интегратора, а выход RC-фильтра - с 1$ выходом устройства и общим выводом первого и второго дополнительных резисторов, свободные выводны которых соединены соответственно с выводами масштабного резистора интегратора. ур

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - показа. на форма напряжений на выходах различных блоков устройства при его работе. 2$

Устройство для извлечения квадратного корня .из разности. квадратов двух напряжений содержит интегратор

1 с входом 2, являющимся первым входом устройства, общую шину 3, операционный усилитель 4, вход которого соединен с масштабным резистором

5, в цепь обратной связи операционного усилителя включен интегрирующий конденсатор 6, к. выходу интегра-. тора присоединен первый вход компара-. тора 7, второй вход 8 которого является вторым входом устройства, а выход соединен с R-входом RS-триггера 9, S-вход которого соединен

49 с выходом тактового генератора 10, на выходе интегратора включен

RC-фильтр .11, состоящий из резистора 12 и конденсатора 13, вход которого соединен с выходом интегратора

1, в цепи обратной связи которого включен ключ 14 сброса, параллельно масштабному резистору 5 интегратора

2 включены последовательно соединенные первый 15 и второй 16 масштабные резисторы, общий вывод которых соединен с выходом RC-фильтра и выходом устройства 17.

Устройство работает следующим образом. $$

Генератор 10 вырабатывает тактовые импульсы, управляющие RS-триггером, вырабатывает периодическое Вых

«) где 08, - выходное напряжение постоянного тока устройства;

0>„< - первое входное напряжение постоянного тока устройства;

U „ - второе входное напряжение

1 постоянного тока устройства;

О,Ь - постоянные коэффициенты, причем работоспособность устройства

07 4 напряжение, причем длительность его импульсов управляется выходным напр»жением блока 7 сравнения. Когда на выходе RS-триггера 9 появляется импульс напряжения, ключ 14 закрывается и конденсатор 6 интегратора 1 начинает заряжаться ат первого входного напряжения постоянного тока 0 „, При достаточно большом усилении операционного усилителя 4 напряжение на его входе остается близким к нулю, напряжение на выходе интегратора 1 возрастает линейно, причем это напряжение имеет по сравнению с напряжением 0 обратную полярность.

Это. напряжение сглаживается фильтром

11 и с его выхода поступает на выход устройства. Первое входное напряжение U>z подается через резистор 15 на выходную клемму 17 устройства и из этого напряжения, вычитается часть сглаженного напряжения интегратора 1. Напряжение Ueb, ñ выходной клеммы 17 поступает через резистор 16 на вход операционного . усилителя 4, ускоряя заряд конденсатора 6. Когда напряжение на выходе интегратора 3 станет равным второму входному напряжению постоянного ,тока U „,на выходе блока 7 сравнения йоявляется импульс, поступающий на S-вход RS-триггера 9, и выходное напряжение RS-триггера 9 становится равным нулю. При этом ключ

14 открывается и конденсатор 6 разРяжается до нуля, При появлении ноaorо тактового импульса указанная последовательность работы устройства повторяется и на выходе интегратора

1 формируется::пиЛообразное напряжение, которое сглаживается фильтром

1 и поступает на выход устройства.

Форма указанных напряжений приведена на фиг.2.

При таком режиме работы устройство реализует функцию

955 обеспечивается при выполнении соотношения

5 15 16 где Я - сопротивление параллельно

5 включенных резисторов

Я, Я и RggЕсли выходное напряжение устройства должно иметь один знак, его выходное напряжение следует подать на блок, реализующий функцию вида (1) .

В связи с тем, что данное устройство для извлечения квадратного корня значительно проще прототипа, его аппаратурные погрешности уменьшаются в 2=3 раза.

Формула изобретения

Устройство для извлечения квадрат- . ного корня из разности квадратов двух напряжений, содержащее интегратор, состоящий из операционного усилите" 25 ля, вход которого соединен с масштабным резистором, интегрирующего конденсатора, включенного в цепь обратной связи операционного усилителя, и ключа сброса, включенного параллелью но интегрирующему конденсатору, ком107 4 паратор,RS-триггер и тактовый гене= ратор, выход которого соединен с

R-входом RS-триггера, S-вход которого соединен с выходом компаратора; первый вход которого соединен с выходом интегратора, вход которого является первым входом устройства, вторым входом устройства является второй вход компаратора,а управляющий вход ключа сброса интегратора соединен с выходом RS-триггера, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше",, ния точности, оно дополнительно содержит последовательно соединенные первый и второй дополнительные резисторы и RC-фильтр, причем вход

RC-фильтра соединен с выходом интегратора, а выход RC"ôèëüòðà — с выходом устройства и с общим выводом первого и второго дополнительных резисторов, свободные выводы которых соединены соответственно с выводами масштабного резистора инте" гратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 441570, кл. G 06 4 7/20, 1974, 2. Куликов С.В. Импульсные измери" тельные преобразователи. И., "Энергия" 1974,с.89 с 98-100 (прототип), 955107

Составитель В.Жирнова

Редактор С.Тараненко Техред Т.Иаточка Корректор Г.Огар . Заказ 6440/56 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113О35, Иосква, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

-Филиал WA "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4