SU1188760A1 - Pulse-position converter - Google Patents

Abstract

ВРЕМЯИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ , содержащий блок усреднени , источник опорного напр жени , выход которого через последовательно соединенные первый н второй импульсно-управл емые резисторы подключены к первому выводу первого .масштабного резистора и к входу блока усрелнепи , вы.ход которого  вл етс  выходом преобразовател , информационный вход, преобразовател  соединен с входом широтно-импульсного модул тора, выход которого непосредственно и через фазоинвертор подключен к управл юш,им входам соответственно первого и второго импульсноуправл емых резисторов, вывод которых через сглаживающий конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, отличающийс  тем, что, с целью новыщени  точности преобразовани  входного сигнала по закону степенной функции с показателе.м 3/2, в него введен второй масштабный резистор , включенный .между входом преобразовател  и входом блока усреднени , второй вывод первого масштабного резистора подключен к выходу источника опорного напр жени .TIME-IMPULSE CONVERTER containing an averaging unit, a source of voltage, the output of which is connected through the first and second pulse-controlled resistors in series to the first output of the first scale resistor and to the input of the middle-up unit whose output is the output of the converter, information input The converter is connected to the input of a pulse-width modulator, the output of which is directly and via a phase inverter connected to a control, its inputs are respectively the first and second pulse-controlled resistors, the output of which is connected via a smoothing capacitor to a zero-potential bus, characterized in that, in order to improve the accuracy of the input signal conversion according to the law of a power function with the indicator m 3/2, a second large-scale resistor connected in between the input is introduced into it the converter and the input of the averaging unit; the second output of the first large-scale resistor is connected to the output of the reference voltage source.

Description

Изобретение относитс  к аналоговой вычислительной технике и может найти также применение в информационно-измерительной технике.The invention relates to analog computing and may also find use in information and measurement technology.

Цель изобретени  - повышение точности преобразовани  входного сигнала по закону степенной функции с показателем 3/2.The purpose of the invention is to improve the accuracy of conversion of the input signal according to the law of a power function with an indicator of 3/2.

На чертеже представлена функциональна  схема врем импульсного преобразовател .The drawing shows a functional diagram of the time of the pulse Converter.

Врем импульсный преобразователь содержит блок усреднени  1, сглаживающий конденсатор 2, импульсно управл емые резисторы 3 и 4, фазоинвертор 5, широтноимпульсный модул тор 6, источник опорного напр жени  7, первый 8 и второй 9 масштабные резисторы, причем блок усреднени  1 состоит из операционного усилител  10, третьего масштабного резистора 11 и усредн ющего конденсатора 12.The pulse converter contains an averaging block 1, a smoothing capacitor 2, a pulse-controlled resistors 3 and 4, a phase inverter 5, a pulse-width modulator 6, a reference voltage source 7, the first 8 and second 9 scale resistors, the averaging block 1 consisting of an operational amplifier 10, the third scale resistor 11 and the averaging capacitor 12.

Зависимость выходного напр жени  иг преобразовател  от входного LJ имеет видThe dependence of the output voltage of the inverter on the input LJ is

- -

(1)(one)

и VolfUo and VolfUo

где К - коэффициент пропорциональности;where K is the proportionality coefficient;

Uo -опорное напр жение посто нного тока, причем .Uo is the reference DC voltage, and.

Врем импульсный преобразователь работает следующим образом.The time pulse converter works as follows.

Входное напр жение Ux с помощью щиротно-импульсного модул тора 6 линейно преобразуетс  в относительную длительность щиротно-модулированного сигнала (ШИМсигнала )The input voltage Ux using a pulse-width modulator 6 is linearly converted to the relative duration of a spherically-modulated signal (PW signal)

(2)(2)

где Ki - коэффициент пропорциональности; в т/Т, где т - длительность повтор ющихс  с периодом Т пр моугольных импульсов .where Ki is the proportionality coefficient; in t / T, where t is the duration of rectangular pulses repeated with a period T.

На выходе фазоинвертора 5 формируетс  ШИМ-сигнал с относительной длительностью - в. Эти ШИМ-сигналы управл ют средними значени ми проводимостей соответственно первого 3 и второго 4 импульсно управл емых резисторов. Среднее значение проводимости первого 3 импульсно управл емого резистора равно gi , а второго g2 026 02(1 - 0), где GIAt the output of the phase inverter 5, a PWM signal is formed with a relative duration of - c. These PWM signals control the average values of the conductances of the first 3 and second 4 pulsed controlled resistors, respectively. The average value of the conductivity of the first 3 pulsed controlled resistor is gi, and the second g2 026 02 (1 - 0), where GI

и Q2 - проводимости первого 3 и второго 4 импульсно управл емых резисторов соответственно . За счет сглаживающего конденсатора 2 импульсно управл емые резисторыand Q2 are the conductances of the first 3 and second 4 pulse-controlled resistors, respectively. Due to the smoothing capacitor 2 pulse-controlled resistors

3 и 4 оказываютс  разв занными по переменному току, что позвол ет рассматривать только средние значени  их проводимостей. Таким образом, среднее значение проводимости цепи из последовательно соединенных первого и второго импульсно управл емых резисторов равно3 and 4 turn out to be disconnected in alternating current, which allows considering only the average values of their conductivities. Thus, the average value of the circuit conductivity of the first and second pulse-controlled resistors in series is equal to

GiG.GiG.

в) .at) .

GieG2(lGieG2 (l

gl,2 gl, 2

sr- и:wsr- and: w

G,0 + G2(1-в) G-tС учетом отмеченного и в предположении потенциального заземлени  входа блока усреднени  среднее значение выходного напр жени  Ьг равноG, 0 + G2 (1-в) G-t Considering the marked and assuming potential grounding of the input of the averaging unit, the average value of the output voltage Lh is

и. - - -Uo(G3 + у,;) + U.G4, (4)and. - - -Uo (G3 + y ,;) + U.G4, (4)

где GS и G4 проводимости первого 8 и второго ,9 масштабных резисторов соответственно; GO -проводимость резистора 11where GS and G4 are the conductance of the first 8 and second, 9 large-scale resistors, respectively; GO conductivity resistor 11

блока усреднени  1.averaging unit 1.

Подставл   в (4) значени  gi (3) и в (2) в предположении Ki 1, получимSubstituting in (4) the values of gi (3) and in (2) under the assumption of Ki 1, we get

, г-Si 6 2h f Uag-Si 6 2h f Ua

.....0.|;,lf (5)..... 0. |;,, lf (5)

U;e JU; e J

GI-GGI-G

UoUo

32 приведенное ниже выражение (6)32 The following expression (6)

R,,(x} -1,7032-10- + X )(рR ,, (x} -1,7032-10- + X) (p

аппроксимируег степенную функцию с показателем 3/2, с погрешностью не выше 0,17% в диапазоне изменени  х от О до 1. На основании подоби  выражени  (5) выражению (6) выбираютс  значени  проволимостей резисторов 11 и 12 и импульсно управл емых резисторов 3 и 4, что позвол ет предлагаемому устройству с точностью не ниже 0,17% воспроизводить заданную функцию.approximate power function with the indicator 3/2, with an error not higher than 0.17% in the range of changes from 0 to 1. Based on the similarity of expression (5) to expression (6), the values of the susceptibility of resistors 11 and 12 and pulse-controlled resistors 3 are selected and 4, which allows the proposed device to reproduce the specified function with an accuracy not lower than 0.17%.

Claims (1)

ВРЕМЯИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий блок усреднения, источник опорного напряжения, выход которого через последовательно соединенные первый и второй импульсно-управляемые резисторы подключены к первому выводу первого масштабного резистора и к входу блока усреднения, выход которого является выходом преобразователя, информационный вход, преобразователя соединен с входом широтно-импульсного модулятора, выход которого непосредственно и через фазоинвертор подключен к управляющим входам соответственно первого и второго импульсноуправляемых резисторов, общий вывод которых через сглаживающий конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования входного сигнала по закону степенной функции с показателем 3/2, в него введен второй масштабный резистор, включенный между входом преобразователя и входом блока усреднения, второй вывод первого масштабного резистора подключен к выходу источника опорного напряжения.TIME-PULSE CONVERTER containing an averaging block, a reference voltage source, the output of which is connected through a series of first and second pulse-controlled resistors to the first output of the first large-scale resistor and to the input of the averaging block, the output of which is the output of the converter, the information input of the converter is connected to the input of the width -pulse modulator, the output of which is directly and through a phase inverter connected to the control inputs of the first and second pulse, respectively non-controllable resistors, the common output of which through a smoothing capacitor is connected to the zero potential bus, characterized in that, in order to increase the accuracy of the input signal conversion according to the law of the power function with a factor of 3/2, a second scale resistor is inserted into it, connected between the input of the converter and the input averaging unit, the second output of the first large-scale resistor is connected to the output of the reference voltage source.