<p>Изобретение относится к ббЛасти ·.· вычислительной техники и может быть использовано для построения специализированных функциональных преобразователей.</p>
<p>Известны устройства для вычисления тригонометрических функций, содержащие схемы да синусно.«косинусных потенциометрах вращающихся трансформаторах с применением электродвигателей Ю [11*. Эти устройства обладают низкой точностью и малым быстродействием.</p>
<p>Наиболее близким к изобретению является устройство для преобразования координат вектора, в котором осу- 15 ществлЯется вычисление тригонометрических функций [2].</p>
<p>Это устройство содержит фазочувствительные выпрямители и последовательно соединенные время-импульсный'пре- 20 образоватеЛь, формирователь.импульсов, интегрирующий усилитель и усилитёльограничитель.'</p>
<p>(Точность, вычисления тригонометрических функций в таком устройстве нё-25 велика.</p>
<p>Цель изобретения - повышение точности вычисления.</p>
<p>Цель достигается тем, что устройс .—</p>
<p>во содержит источник синусоидального 30</p>
<p>2</p>
<p>напряжения, подключенный к входам фазочувствительных выпрямителей, и усилитель-ограничитель, включенный .между источником синусоидального нап5 ряжения и время-импульсным преобразователем, причем вторые входы фазочувствйтельных выпрямителей соединены соответственно с .выходом формирователя импульсов и усилителя-ограничи теля, связанным с интегрирующим усилителем.</p>
<p>На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для вычисления тригонометрических функций; на фиг. 2 показаны временные диаграммы работы устройства</p>
<p>Устройство содержит последователь* но соединенные источник 1 синусоидаль ного напряжения, первый- усилительограничитель 2, время-импульсный преобразователь 3, формирователь 4 импульсов, интегрирующий усилитель 5, второй усилитель-ограничитель 6. К выходу источника 1 подключены фазочувствительные выпрямители 7 и 8, подключенные соответственно к выходам формирователя 4 и усилителя-ограничи* теля 6.</p>
<p>Устройство работает следующим образом.</p>
<p>760124</p>
<p>Источник 1 синусоидального напряжения вырабатывает сигнал, показанный иа фиг. 2а. С помощью усилителя-огра'и-ичителй 2 формируются крутые фронты прямоугольных импульсов в моменты перехода синусоидального сигнала через нуль (фиг. 26). Передними фронтами этих импульсов (например, в Момент 1<sub>О</sub>) запускается время-импульсный преобразователь 3, который вырабатывает; последовательность импульсов с дли-, ,θ тельностью , пропорциональной управляющему напряжению ϋψ , т.е.=ΚΐΙφ, где. к - коэффициент пропорциональности. Выходной сигнал время-импульсного преобразователя показан на ф фиг. 2в. В момент окончания импульса 15 с преобразователя 3 (например, в момент ) запускается формирователь 4 импульсов, который вырабатывает послё запуска импульс, длительность которого ер- точности равна полупериоду 20 следования входных импульсов, т.е.</p>
<p>Т/2 , где Т - период (фиг., 2г) . В результате на выходе формирователя 4 образуется последовательность прямоугольных импульсов с длительностью, 25 равной половине' периодаТ, передние фронты которых сдвинуты относительно момента запуска время-импульсного преобразователе на время "Ьц . Меняя управляющее напряжение Ιίφ , можно менять __ величину в пределах от 0 доТ<sub>ц</sub>, следовательно, менять в этом диапазоне положение на временной оси им. пульсов с выхода формирователя 4 относительно синусоидального сигнала.</p>
<p>С помощью интегрирующего усилителя 35</p>
<p>3 формируется сдвиг на 90°’ моментов перехода через нуль выходного сигнала формирователя 4 (фиг. 2д). На выходе формирователя 4 и усилителя-ограничителя 6 формируются напряжения, 40 необходимые для управления ключами фазочувствительных выпрямителей 7</p>
<p>и 8. Выходной сигнал усилителя-огра, ничителя б показан на фиг. 2е. Пос- ·· кольку выходные сигналы формирователя</p>
<p>4 и усилителя-ограничителя б связаны</p>
<p>с выходным сигналом время-импульсного преобразователя 3, то изменение положения последнего на временной Оси приведет к тому ,жё изменению положения, на временной оси выходных сигналов формирователя 4 и усилителя-ограничителя 6. Так как на питающие входы выпрямителей 7 и 8 подано синусоидальное напряжение с амплитудой 1)<sub>0</sub>, а на управляющие входы этих Же блоков - 55</p>
<p>ортогональные коммутирующие напряжения, то постоянную'составляющую, содержащуюся в выходных сигналах фазо-. чувствительных выпрямителей 7 и 8, можно найти из следующих соображений Положим, что на выходы выпрямителей</p>
<p>7 и 8 проходит синусоидальный сигнал (фиг. 2ж и фиг. 2э) в течение отрезков 'времени ,_ определяемых длитель~ «остью положительных полуволн</p>
<p>(фиг. 2г и фиг. 2е). В этом случае выходное напряжение фазочувствительного выпрямителя 7 равно</p>
<p>φ+Ι (1)</p>
<p>Г * у</p>
<p><sup>и<sub></sup>0</sub>2'П <Д1<Я.=-^СО5Ц><sub>7</sub></p>
<p>- φ</p>
<p>где</p>
<p><sup>τ</sup>·<sup>β</sup>· (2)</p>
<p>Аналогично, для определения выходного напряжения фазочувствительного выпря-ί· мителя 8</p>
<p>,-и "</p>
<p>^вых„‘т] И<sub>о</sub>5<п ωΙιΗ 5ίηφ (3)</p>
<p>·</p>
<p>или Ζ'·* ψ Μφ</p>
<p>(Полученные уравнения (2) и (4) реализуют тригонометрические зависимости 'синуса и косинуса, тем самым решается доставленная задача.</p>
<p>Данное устройство обеспечивает · высокую точность.реализации заданной математической зависимости при сохранении хороших метрологических характеристик и Широком температурном диапазоне, а также высокое быстродействие, В силу того, что входные и выходные параметры устройства задаются и получаются в виде постоянных напряжений, оно хорошо согласуется с первичными датчиками, а также с раз личными устройствами счетно-решающей автоматики.</p><p> The invention relates to “b. Spas ·.” computing technology and can be used to build specialized functional converters. </ p>
<p> There are known devices for calculating trigonometric functions, containing circuits and sine. Cosine potentiometers for rotating transformers using electric motors U [11 *. These devices have low accuracy and low speed. </ P>
<p> The closest to the invention is a device for converting the coordinates of a vector in which the calculation of trigonometric functions is carried out [2]. </ p>
<p> This device contains phase-sensitive rectifiers and a series-connected time-pulse 'pre-20 generator, impulse generator, integrating amplifier, and amplifier limiter.' </ p>
<p> (Accuracy, the calculation of trigonometric functions in such a device is not 25 very high. </ p>
<p> The purpose of the invention is to improve the accuracy of calculations. </ p>
<p> The goal is achieved by having a device .— </ p>
<p> contains 30 sine wave source </ p>
<p> 2 </ p>
<p> voltage connected to the inputs of phase-sensitive rectifiers, and a limiting amplifier connected between a sinusoidal voltage source and a time-to-pulse converter, the second inputs of the phase-sensitive rectifiers being connected respectively to the output of the pulse shaper and the limiting amplifier connected to the integrating amplifier. </ p>
<p> In FIG. 1 shows a block diagram of a device for calculating trigonometric functions; in fig. 2 shows time diagrams of the device </ p>
<p> The device contains a series of sine-wave voltage source 1 connected to each other, the first is amplifier limiter 2, time-to-pulse converter 3, shaper 4 pulses, integrating amplifier 5, second amplifier limiting 6. Phase-sensitive rectifiers 7 and 8 are connected to the output of source 1 connected respectively to the outputs of the driver 4 and the amplifier-limiter 6. </ p>
<p> The device works as follows. </ p>
<p> 760124 </ p>
<p> A sinusoidal voltage source 1 produces a signal as shown in FIG. 2a With the help of amplifier-bound-reader 2, steep fronts of rectangular pulses are formed at the moments of a sinusoidal signal crossing zero (Fig. 26). The leading edges of these pulses (for example, in Moment 1 <sub> O </ sub>) start the time-to-pulse converter 3, which produces; a sequence of pulses with a length,, θ, is proportional to the control voltage ϋψ, ie, = φ, where. K - coefficient of proportionality. The output of the time-to-pulse converter is shown in FIG. 2c. At the moment of the end of the pulse 15 from the converter 3 (for example, at the moment), the driver of 4 pulses is triggered, which produces a pulse after the start, the duration of which is equal to the half-period 20 of the following pulses, i.e. </ p>
<p> T / 2, where T is the period (Fig. 2d). As a result, a sequence of rectangular pulses is formed at the output of shaper 4 with a duration of 25 equal to half a period T, the leading fronts of which are shifted with respect to the time of the start of the time-pulse converter by time “lc. By changing the control voltage Ιίφ, it is possible to change the __ value in the range from 0 toT <sub> c </ sub>, therefore, change in this range the position on the time axis by it. pulses from the output of shaper 4 relative to a sinusoidal signal. </ p>
<p> With the help of an integrated amplifier 35 </ p>
<p> 3, a shift by 90 ° ’of the zero crossings of the output signal of the driver 4 (Fig. 2e) is formed. At the output of the driver 4 and the amplifier-limiter 6, voltages are generated, 40 necessary to control the keys of the phase-sensitive rectifiers 7 </ p>
<p> and 8. The output signal of the amplifier-ogre, pitcher b is shown in FIG. 2nd. Pos- ·· shaper output signals </ p>
<p> 4 and limiter b are connected </ p>
<p> with the output of the time-pulse converter 3, then changing the position of the latter on the time axis will cause a change in position on the time axis of the output signals of the former 4 and the amplifier-limiter 6. Since the power inputs of the rectifiers 7 and 8 are fed sinusoidal voltage with amplitude 1) <sub> 0 </ sub>, and the control inputs of these same blocks - 55 </ p>
<p> orthogonal switching voltage, the constant component contained in the output signals phase-. sensitive rectifiers 7 and 8, can be found from the following considerations Suppose that the outputs of the rectifiers </ p>
<p> 7 and 8 passes a sinusoidal signal (Fig. 2g and Fig. 2e) for periods of 'time, _ defined by the length of ~ "awn of positive half-waves </ p>
<p> (Fig. 2d and Fig. 2e). In this case, the output voltage of the phase-sensitive rectifier 7 is </ p>
<p> φ + Ι (1) </ p>
<p> T * y </ p>
<p> <sup> and <sub> </ sup> 0 </ sub> 2'P < D1 < I. = - ^ SO5C > <sub> 7 </ sub> </ p>
<p> - φ </ p>
<p> where </ p>
<p> <sup> τ </ sup> · <sup> β </ sup> · (2) </ p>
<p> Similarly, to determine the output voltage of a phase-sensitive rectifier-м · mitele 8 </ p>
<p>, - and " </ p>
<p> ^ out „‘ t] And <sub> o </ sub> 5 < n ωΙιΗ 5ίηφ (3) </ p>
<p> · </ p>
<p> or Ζ '· * ψ Μφ </ p>
<p> (The obtained equations (2) and (4) realize the trigonometric dependences of sine and cosine, thereby solving the delivered problem. </ p>
<p> This device provides high accuracy. Realization of a given mathematical relationship while maintaining good metrological characteristics and a wide temperature range, as well as high speed. Due to the fact that the input and output parameters of the device are set and obtained as constant voltages, it agrees well. with primary sensors, as well as with various devices of computing automation. </ p>