Изобретение относитс к автомати ке и вычислительной технике. Цель изобретени - расширение динамического диапазона входных сигналов . На фиг,1 представлена функционал на схема квадратора; йа фиг,2 временные диаграммы, по сн ющие работу квадратора. Квадратор содержит источник 1 опорного напр жени , выход которого через последовательно соединенные первый ключ 2, первый интегратор 3 и первый нуль-орган 4 и через после довательно соединенные второй ключ 5, второй интегратор 6 и второй нуль-орган 7 подключен к входам сбр са первого 8 и второго 9 триггеров, выходы которых подключены к управл ющим входам первого 2 и второго 5 ключей. Информационный вход 10 квад ратора через третий 11 и четвертый 12 ключи подключен к входам первого 3 и второго б интеграторов. Выход генератора 13 тактовых импульсов со динен с управл ю1Ц11м входом третьего ключа 11 и с единичным входом перво триггера 8, вход сброса которого по ключен к единичному входу второго Триггера 9, выход последнего вл етс выходом 14 квадратора. Дополнительный выход источника 1 опорного напр жени через п тьй 15 и шестой 16 ключи подключен к входам первого 3 и второго 6 интеграторов. Выход генератора 13 тактовых импульсов по ключен к управл ющему входу ключа 1 и к единичному входу третьего триггера 17, выход которого соединен с управл ющим входом четвертого 12 и шестого 16 ключей. Вход сброса третьего триггера 17 подключен к единичному входу второго триггера 9 На временных диаграммах (фиг,2) представлены: последовательность импульсов на выходе генератора 13 тактовых импульсов (диаграмма а), форма напр жений на выходах первого 3 и второго 6 интеграторов (диаграммы бив соответственно, выходной сигнал квадратора (диаграмма г) Квадратор работает следующим образом . В исходном положении все ключи 2, 5, 11, 12, 15 и 16 разомкнуты, все триггеры наход тс в нулевом со сто нии, на выходах первого 3 и вто рого 6 интеграторов напр жени равн нулю. На вход 10 устройства подано посто нное положительное входное напр жение U . В момент времени | по переднему фронту импульса (диаграмма а, фиг.2) с генератора 13 TSLKToBbix импульсов замыкаютс ключи 11и 15 и переключаетс третий триггер 17 в единичное состо ние, что приводит к замыканию ключей 12 и 16. На входе первого 3 ивторого 6 интегратора суммируютс напр жени U и - Uo одновременно Поступающие с входа 10 квадратора через замкнутые ключи 11 и 12 и дополнительного вькода источника 1 опорных напр жений через змккнутые ключи 15 и 16. В результате на выходе первого интегратора 3 напр жение линейно убывает по закону ( Lx-Ua)W , СЯ где t - текущее врем , Т- посто нна времени интегрировани , а на выходе второго интегратора 6, выполненного по инвертирующей схеме, линейно возрастает по закону (1). В момент времени tj заканчиваетс тактовый импульс (диаграмма а, фиг.2) длительностью Т, что приводит к размыканию ключей 11 и 15 и переключению по его заднему фронту первого триггера 8 в единичное состо ние . Выходным сигналом последнего замыкаетс ключ 2, через который опорное напр жение +2 Uo с выхода источника 1 опорного напр жени поступает на вход первого интегратора 3. На его выходе напр жение начинает линейно возрастать по закону 2UoС/С, а на выходе второго интегратора 6 Напр жение продолжает измен тьс по-прежнему. В момент времени з равенства нулю выходного напр жени первого ин- тегратора 3 (диаграмма б, фиг.2) срабатьшает первый нуль-орган 4, переключа одновременно первый.8 и третий 17 триггеры в нулевое состо ние, а второй триггер 9 - в единичное. Это приводит к размыканию ключей 2, 12и 16 и замыканию ключа 5, через посредство которого опорное напр жение 2Uo поступает на вход второго интегратора 6, выполненного по инвертирующей схеме, В результате с момента времени 3 из выходе первого интегратора 3 напр жение остаетс , :разным нулю, а на выходе второго интегратора 6 убывает по линейному закону . В момент времени t равенства нул выходного напр жени второго интегра тора 6 диаграмма в, фиг.2) срабатыва ет второй нуль-орган 7, переключа второй триггер 9 в нулевое состо ние и тем самым размыкает ключ 5. В результате схема возвращаетс в исходное положение до прихода нового тактового импульса, Исход из равенства интегральных значений, формируемых первым интегра тором 3 за интервалы времени ,То и tj-tg Tfl (диаграмма б, фиг,2) и вторым интегратором 6 за интервалы времени tj-te To-«-T и (диаграммав, фиг. 2), Математически работа квадратора описьшаетс следующим образом. Дл первого интегратора 3 . 20,, V С 1 дл второго интегратора 6 и.-и„ ZU. (TO -TJРеша совместно уравнени (2) и (3), можно получить следующее выражение дл информативного интервала времени Тд, полученного на выходе второго триггера 9 В предлагаемом устройстве введение посто нного по значению и импульсного по времени смещени Uo |Ucrt )nepBoro 3 и второго 6 интеграторов не приводит к отклонению характеристики преобразовани (4) от квадратичного закона, а наличие аддитивной составл ющей Тд/4 в выражении (4) легко устран етс при кодировании интервала времени Tj путем предустановки счетчика. При малых значени х входного сигнала U; соизмеримых cjUcM и даже равных нулю , устройство остаетс работоспособным . Кроме того, оно преобретает возможность работы с входными сигналами обоих 3 наков.The invention relates to automation and computer technology. The purpose of the invention is to expand the dynamic range of the input signals. Fig, 1 shows the functionality of the quad; Figs, 2 timing charts, which explain the operation of the quad. The quadrator contains the source 1 of the reference voltage, the output of which is connected through the first key 2 connected in series, the first integrator 3 and the first null organ 4 and through the successively connected second key 5, the second integrator 6 and the second null organ 7 connected to the reset inputs of the first 8 and second 9 triggers, the outputs of which are connected to the control inputs of the first 2 and second 5 keys. Information input 10 quadratora through the third 11 and fourth 12 keys is connected to the inputs of the first 3 and second b integrators. The output of the clock generator 13 is connected to the control input of the third key 11 and with a single input of the first trigger 8, the reset input of which is connected to the single input of the second trigger 9, the output of the latter is output 14 of the quadrator. The additional output of the source 1 of the reference voltage is through the fifth and sixth 16 keys connected to the inputs of the first 3 and second 6 integrators. The output of the clock generator 13 is connected to the control input of the key 1 and to the single input of the third trigger 17, the output of which is connected to the control input of the fourth 12 and sixth 16 keys. The reset input of the third trigger 17 is connected to the single input of the second trigger 9 On the timing diagrams (FIG. 2) are presented: a sequence of pulses at the generator output 13 clocks (diagram a), the form of voltages at the outputs of the first 3 and second 6 integrators (b beats respectively , the output signal of the quadrant (diagram d) The quadrator works as follows: In the initial position, all keys 2, 5, 11, 12, 15 and 16 are open, all triggers are in zero state, at the outputs of the first 3 and second 6 integrators tension a constant positive input voltage U is applied to the device input 10. At the time | on the leading edge of the pulse (diagram a, Fig. 2) the keys 11 and 15 are closed and the third trigger 17 switches to the single state from the TSLKToBbix generator 13. that leads to the closure of keys 12 and 16. At the input of the first 3 and second 6 integrators, the voltages U and - Uo are summed up simultaneously. They are received from the input of the 10th quadrant via closed keys 11 and 12 and the additional code of source 1 of the reference voltages through open switches 15 and 16 As a result, on output of the first integrator 3, the voltage decreases linearly according to the law (Lx-Ua) W, СЯ where t is the current time, T is a constant of the integration time, and at the output of the second integrator 6, executed according to the inverting scheme, linearly increases according to the law (1) . At time tj, a clock pulse (diagram a, Fig. 2) with duration T ends, which leads to the opening of keys 11 and 15 and switching to its trailing edge of the first trigger 8 into a single state. The output signal of the latter closes the key 2, through which the reference voltage +2 Uo from the output of the source 1 of the reference voltage enters the input of the first integrator 3. At its output, the voltage starts to increase linearly according to the law 2UoС / С, and at the output of the second integrator 6 Life continues to change. At the moment when the output voltage of the first integrator 3 is equal to zero (diagram b, Fig. 2), the first null organ 4 triggers, switching the first 8 and third 17 triggers simultaneously to the zero state, and the second trigger 9 to the unit state . This leads to the opening of the keys 2, 12 and 16 and the closing of the key 5, through which the reference voltage 2Uo is fed to the input of the second integrator 6, made according to the inverting circuit. As a result, from time 3 from the output of the first integrator 3, the voltage remains: zero, and at the output of the second integrator 6 decreases according to a linear law. At time t, the zero value of the output voltage of the second integrator 6, diagram B, Fig. 2), the second zero-body 7 is triggered, switching the second trigger 9 to the zero state and thereby opens the key 5. As a result, the circuit returns to its original position before the arrival of the new clock pulse, Exodus from the equality of the integral values formed by the first integrator 3 during the time intervals, then and tj-tg Tfl (diagram b, fig 2) and the second integrator 6 during the time intervals tj-te To - «- T and (diagram, fig. 2), Mathematically, the operation of the quad is described leduyuschim way. For the first integrator 3. 20 ,, V С 1 for the second integrator 6 and.-and „ZU. (TO -TJResh jointly of equations (2) and (3), you can get the following expression for the informative time interval Td, obtained at the output of the second trigger 9 In the proposed device, the introduction of a constant value and a pulse-time offset Uo | Ucrt) nepBoro 3 and the second 6 integrators does not lead to the deviation of the characteristic of the transformation (4) from the quadratic law, and the presence of the additive component TD / 4 in the expression (4) is easily eliminated when encoding the time interval Tj by presetting the counter. At small values of the input signal U; commensurate with cjUcM and even zero, the device remains operational. In addition, it acquires the ability to work with the input signals of both 3 types.
Vt.fVt.f
Фиг. 2FIG. 2