SU543952A1 - Square Frequency Converter - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к вычислительной (технике и может использовано в вычислительных машинах в качестве множительного устройства или квадратора.The invention relates to computing (technology and can be used in computers as a multiplying device or quadr.

Известно врем  - импульсное множитель нов устройство, содержащее генератор пр -. моугольных импульсов, yпpaвn e aIe делители напр жени , усилительный элемент 1Time is known - the pulse multiplier is a device containing a generator pr -. impulses, ypravn e aIe voltage dividers, amplifying element 1

Это устройство имеет низкую точность рыполнени  вычислительной операции.This device has a low accuracy of computational operations.

Известен также квадратичный частотный: преобразователь, содержащий последователь но соединенные формирователь длительности ймп льсов, формирователь амплитуды импулЬ Ьов, масштабирующий резистор, усилитель и (выходной генератор, выход которого подклкь чен к дополнительному входу формировател  длительности импульсов, вход усилител  со единен с выводом источника эталонного налгр жени  через ключевой элемент, параллельно котором подключены обкладки дозирующего конденсатора, .сглаживающий конденсатор , включенный между входом усилител  и щиной .нулевого потенциала, управл ющий The quadratic frequency converter is also known: a transducer containing sequentially connected shaper of impedance duration, shaper of amplitude impulses bov, scaling resistor, amplifier and (output generator whose output is connected to an additional input of shaper of impulses, input of amplifier is connected with the output of the reference signal generator through a key element, in parallel with which the plates of the metering capacitor are connected, a smoothing capacitor connected between the input will strengthen ate and has a zero potential that controls

вход кл10чевого элемента соединен со входом преобразовател  ,the input of the 10th element is connected to the input of the converter,

Это устройство имеет сравнительно низкую точность преобрезовани .This device has a relatively low conversion accuracy.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовани .The aim of the invention is to improve the accuracy of the conversion.

Дл  этого в квадратичный частотный преобразователь введен инвертирующий усилител . вход которого соединен с выводом источника эталонного напр жени , а выход .подкпю Чен к дополнительному входу формировател  амплитуды импульсов, сигнальный вход фор мировател  длительности импульсов присоединен ко входу преобразовател .For this, an inverting amplifier is introduced into a quadratic frequency converter. the input of which is connected to the output of the source of the reference voltage, and the output. supporting Chen to the additional input of the pulse amplitude driver, the signal input of the pulse width former is connected to the input of the converter.

На чертеже приведена структурна  элек« трическа  схема квадратичного частотного преобразов йтэц .The drawing shows a structural electric circuit for a quadratic frequency transform.

Преобразователь содержит формирователь 1 длительности импульсов, ключевой злемейт 2, дозирующий конденсатор 3, источник 4 эталонного напр жени , инвертирующий усилитель 5, сглаживающий конденсатор 6 мас 11табир тощий резистор 7, усиаитегь 8, выходной генератор 9, формирова ель- 10 ам1ппитуды импульсов, вход 11 преобравовате-i )п  и выход 12 преобразовател .The converter contains a pulse width former 1, a key element 2, a metering capacitor 3, a reference voltage source 4, an inverting amplifier 5, a smoothing capacitor 6 wt 11, a flat resistor 7, amplitude 8, an output generator 9, forming a pulse — 10 am1 pulses, input 11 Transform-i) n and output 12 of the converter.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Входное импульсное напр жение с частотой fj црступает через вход 11 преобразовател  на сигнальный вход формировател  ц длительности импульсов и управл ющий вход 1лючеврго элемента 2.The input pulse voltage with frequency fj is interrupted via input 11 of the converter to the signal input of the driver of the pulse width and control input 1 of the key element 2.

Под действием входного напр жени  клю чевой элемент 3 в течение каждого период4 ;напр жени  Т. т замыкаетс  и раз-.Under the action of the input voltage, the key element 3 during each period4; the voltage T. t closes and disconnects.

мыкаетс , вследствие чего дозирующий KOJ денсатор 3 зар жаетс  до напр жени  tlcloses, causing the KOJ dosing capacitor 3 to charge up to a voltage tl

и разр жаетс  до нул .and is discharged to zero.

На вход усилител  8 поступают импульЬ сы напр жени . Сглаживакидий конденсате 6 усредн ет это напр жение, создава  D, , определ емый, сортношениемThe input of the amplifier 8 receives a voltage pulse. The smooth condensate condensate 6 averages this voltage, creating D, defined by the ratio

D, C-f,-U3,,(1)D, C-f, -U3 ,, (1)

где С - емкость дозирующего конденсато;ра 3.where C is the capacity of the dosing condensate; pa 3.

Создаваемое этим током напр жение щ входе усилител  8 усиливаетс  и, поступа  на вход выходного генератора 9, измен ет частоту f 5 выходного импульсного нaпp  жени .The voltage generated by this current at the input of the amplifier 8 is amplified and, when it enters the input of the output generator 9, changes the frequency f 5 of the output pulse voltage.

Выходное импульсное напр жение с вы-, хода 12 преобразовател  поступает на дополнительный вход формировател  1 длительности импульсов, на сигнальный вход кото рого подаютс  импульсы входного напр жени .The output pulse voltage from the output of the converter 12 is fed to the auxiliary input of the pulse width generator 1, to the signal input of which the input voltage pulses are applied.

Формирователь 1 длительности импульсов в течение каждого периода выходного напр жени  формирует импульс, длительнос.г которого равна ri периодам входного нап р жени  преобразовател .The shaper 1 pulse duration during each period of the output voltage generates a pulse, the duration of which is equal to ri periods of the input voltage of the converter.

Импульсы сВЫхода формировател  1Impulse discharge forcing device 1

длительности импульсов нормируютс  по амплитуде формирователем 10 амплитуды импульсов (им придаетс  амплитуда, равна  -ч Ug ) и осредн ютс  с помощью масштабирующего резистора 7 и сглаживающего конденсатора 6.pulse durations are normalized in amplitude by shaper 10 pulse amplitudes (they are amplified, equal to -h Ug) and averaged using a scaling resistor 7 and a smoothing capacitor 6.

Среднее значение тока, поступающего ИЗ рассматриваемой цепи на вход усилител  8, определ етс  соотношением , The average value of the current coming from the circuit under consideration to the input of the amplifier 8 is determined by the ratio

Т ±2kJkHiL, T ± 2kJkHiL,

2) i : TR 2) i: TR

где R - сопротивление масштабирующегоwhere R is the scaling resistance

резистора 7.resistor 7.

Так как напр жение U - подаетс  на д| полнительный вход формировател  10 ампли- 55 туды импульсов через инвертирующий уси- литель 5, то ток J. противоположен токуС, При большом коэффициенте усилени  усилител  8 в установившемс  режиме эти тогSince the voltage U is supplied to g | the input of the driver 10 amplitudes of pulses through the inverting amplifier 5, the current J. is opposite to the current C, With a large gain factor of the amplifier 8 in the steady state these

ки практически равны. С учетом этого 4acf тота выходного напр жени  преобразовате- л  определ етс  соотношениемki are almost equal. With this in mind, the 4acf of the output voltage of the converter is determined by the ratio

Г...К.,(3)G ... K., (3)

где К - величина посто нна .where K is a constant value.

Выражение (3) показывает, что часто-, та выходного напр жени  преобразовател  пропосциональна квадрату частоты его вход, норо напр жени .Expression (3) shows that the frequency and output voltage of the converter is projective to the square of the frequency of its input, the normal voltage.

Из этого же выражени  следует, что ст тическа  точность преобразовател  опреде-i й етс  точностью емкости дозирующего конденсатора 3 и сопротивлени  масштабирую-;; щего резчстора 7, так как изменени  напр жени  IJ.Lблагодар  введеншсг инвертирующего усилитеп  5 компенсируютс , а полу-, чение посто нстве .величи1а К достаточно просто.From the same expression it follows that the static accuracy of the converter is determined by the accuracy of the capacity of the metering capacitor 3 and the resistance scaling ;; The current resistor 7, since the voltage variations IJ.L thanked by the inverting amplification step 5 are compensated, and the obtaining of a constant K magnitude is quite simple.

Таким образом, предложенный квадратич .ный частотный преобразователь имеет повь шенную точность преобразовани .Thus, the proposed quadratic frequency converter has an increased conversion accuracy.

Claims (1)

1.Смолов В.Б. Аналоговые вычислительные машины, Высша  школа, 1972, с. 338-ЗЙ9, У11-27.1.Smolov V.B. Analog Computers, Higher School, 1972, p. 338-ЗЙ9, У11-27. 2,Авторское свидетельство СССР № 4537О2, М.Кл. Q-Об Q-7/16, О8.06. 73 (прототип).2, USSR Author's Certificate No. 4537О2, M.Kl. Q-About Q-7/16, O8.06. 73 (prototype). ., . :: 11eleven -fliH-fliH 77 /2/ 2