из перечисленных импульсных величин (ху, fy, Ny). Указанные блоки могут быть использованы также для математической обработки совокупности аналоговой и импульсной информации, т.е. могут играть роль вычислительных преобразователей информации. Основными структурными схемами построения ИАБ являются схемы на базе операционного усилителя и мостовые схемы, содержащие управляемые импульсные проводимости или сопротивления [13].

Время-импульсной управляемой проводимостью является электрическая цепь (рис. 2.31, а), состоящая из последовательно соединенных ключа Кл и постоянного резистора R, зашунтированных конденсатором с усредняющей емкостью С. Если ключ Кл управляется прямоугольными импульсами

2 -о

Рис. 2.31. Схемы преобразователей ана-логовых сигналов: а - время-импульсная проводимость; б -число-импульсная проводимость; в - преобразователь частоты в интервал (логическое триггерное кольцо); г - преобразователь частоты в код.

длительностью т так, что в течение интервала т ключ замкнут, а остальную часть периода Т (Т - т) - разомкнут, то при отсутствии конденсатора С

Yi. = it, ,jY = -npukT<t<kT +

\ 0 при kT+z<t <:(к+1)Т,

где k= I, 2, ... , oo; 6= ---относительная длительность импульсов.

Разложив функцию Y (t, Ь) в ряд Фурье вида

2Y \Л sin fee 2kK

отмечаем, что постоянная величина Y (низкочастотная составляющая им-1 пульсной проводимости Kia) пропорциональна 6:

YiAK)-Ye.

Усредняющая емкость С подавляет высшие гармоники напряжений и токов, возникающие в цепях с рассмотренной время-импульсной зшравляемой проводимостью (ВИУП), поэтому переменная составляющая проводимости практи- чески не влияет на статическую точность реализации линейной зависимости Kig = Ув. Точность и стабильность ВИУП зависит только от аналогичных характеристик постоянного резистора и ключа. Так как инерционность ВИУП зависит от величины усредняющей емкости и сопротивления, то постоянная

времени цепи зависит от 6. Обычно для частот повторения импульсов -г ~

10 кГц полоса пропускания, цепей с ВИУП составляет около 10 Гц при

максимальной погрешности передачи напряжения транзисторным ключом не более 0,1%.

При включении ВИУП в вычислительную цепь совместно с другими- про-водимостями линейная характеристика (Fja = У) сохраняется лишь при условии развязки каждой из ВИУП по переменной составляющей сигнала, т.е. при условии невозможности протекания переменной составляющей тока

sin fee 2kK ,

от данной ВИУП через другую ВИУП. В противном случае зависимость постоянной составляющей тока или напряжения в цепи g ВИУП от 6. становится нелинейной.

Если управляющие параметры заданы в виде числа импульсов Пх. последние можно преобразовать в позиционный код Nx путем их подсчета на счетчике импульсов СИ. Если при этом каждый j-й разряд счетчика будет управлять ключом Кл1, включающим соответствующую двоичную проводимость Yf = Of 2Yg в параллельную цепь (рис. 2.31, б), то суммарная проводимость

Yfj = будет пропорциональна относительному значению кода бд, = - ,

*. max

где /V3jj = Fo(2 -1); п - число разрядов счетчика импульсов.

Для замкнутого ключа Кл] а=1, для разомкнутого а - О.

Параллельная цепь (рис. 2.31,6) называется цифро-импульсной управляемой проводимостью (ЦИУП) и представляет собой сочетание счетчика импульсов СИ а цифровой управляемой проводимостью (ЦУР - Кдг). Точность и быстродействие ЦИУП определяется аналогичными параметрами разрядных резисторов и ключей. Так как паразитные емкости указанных элементов составляют десятки пикофарад, то полоса пропускания ЦИУП гораздо выше, чем у ВИУП, и может быть доведена до сотен килогерц. Статическая максимальная точность линейной характеристики Уахм Р использовании высококачественных транзисторов и прецизионных резисторов типа MBCF может составлять 0,1-0,01%.

При задании управляющего параметра в виде переменной частоты fx следования импульсов линейная частотно-импульсная управляемая проводимость (ЧИУП) может быть образована по одной из вышерассмотренных схем, если последние дополнить устройствами для линейного преобразования частоты fx в длительность прямоугольных импульсов или частоты fx в двоичный код Nx- В первом случае линейное преобразование fx со осуществляется при помощи логического триггерного кольца (ЛТК) (рис. 2.31, е).

Преобразуемая частота f, поступает на один из раздельных входов триггера Тг1, на второй вход которого через дифференцирующую цепь ДЦ поступают импульсы частоты обратной связи f , снимаемые с выхода триггера Тг2. Последний возбуждается по счетному входу импульсами опорной частоты /оп проходящими через импульсно-потенциальную схему совпадения И за время существования выходного потенциала триггера Тг1.

Средняя относительная длительность Xj выходных прямоугольных импуль- сов триггера Тг2 линейно зависит (12] от отношения частот /, и f, т.е.

Быстродействие преобразователя частота - временной интервал ограничено величиной периода/

и в худшем случае составляет единицы герц.

Во втором случае (рис. 2.31, г) преобразуемая частота fx поступает через схему совпадения И на счетчик ДС, на выходе которого фиксируется двоичный код Nx, пропорциональный частоте fx за фиксированный промежуток времени 7*0= const.

Рассмотренные управляемые линейные проводимости Kg = ,8 могут

быть включены совместно с постоянными проводимостями Kos(s = 1, т) в цепь делителя обратной связи типового операционного усилителя, образуя тем самым линейные импульсные блоки вычислительных машин. Общая структурная схема суммирующего импульсного блока для реализации зависимости

(2.84)

Xk max

изображена на рис. 2.32. Если выполняется условие

tBx = -

Рис. 2.32. Структурная схема суммирующего аналогового блока.

то выходное напряжение усилителя

k==m

k max ,

(2.85)

где - биполярное напряжение для каждой входной управляющей проводимости Y{bxk); Кф, Сф - параметры усредняющего фильтра, включенного в цепь обратной связи ОУ.

Знаки слагаемых 6; учитываются в зависимости от вида управляемой проводимости Y {bxki в ее структурной схеме. Например, для ВИУП знак bxk учитывается путем смещения начала отсчета т в середину временного интер-

--0,5. При = 0,5 3 = О, т. е. ключ поло-

вала по зависимости - w.,. --у,

вину периода управляющего импульсного напряжения подключает постоянный резистор ВИУП к источнику -f-[/o. а в другую половину периода - к источ-нику -[/о- Таким образом, среднее значение импульсного тока протекающего

через резистор, равно нулю. В общем случае, когда о, среднее значение

импульсного тока, протекающего через резистор ВИУП,