Разделы


Рекомендуем
Автоматическая электрика  Аналоговые вычисления 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 [ 61 ] 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143

qecKHe напряжения специальной формы 1/ф1, 1/ф2 и прямоугольные импульсы, управляющие импульсными делителями. Это позволяет получить схему ВИФП с широтной модуляцией и усреднением напряжений специальной формы.

Напряжение 1/ф1 пропускается на усредняющий фильтр в течение времени т. Выходное напряжение фильтра ЛИД!

сравнивается с входным напряжением Ux электронной следящей системы.

I- ГСИ1

-Х-4 I I I I

бВИП

лмлш.

----eN

- ГШ

-----

Рис. 3.38. Время-импульсный нелинейный блок с широтной модуляцией и усреднением напряжений специальной формы: ,

а - структурная ехема; б - временные диаграммы.

Схема подбирает длительность прямоугольных импульсов т = (fj. При этом для получения нужной функциональной характеристики Ф± используют напряжение Г/ф2(/). изменяющееся в течение периода по закону производной от функции, обратной Ф.

Импульсы длительностью т подаются на импульсный делитель напряжения ЛИД2. на который поступает напряжение специальной формы U. На выходе ЛИД2 получают напряжение

{/ф2(0й<.

Вид функциональной характеристики F (z) определяется формой напря-

жения V причем

где 1/ф2 (/) - вид функциональной эависимости от времени; F(t) - заданная функциональная характеристика временного демодулятора.

Если импульсные делители питать постоянными напряжениями, то получим линейные временные модулятор и демодулятор. Вид функции, воспроиз-



водимой данным ВИФП, определяется формой напряжений Ч- Применяя типовые напряжения (пилообразное, синусоидальное, экспоненциальное, постоянное), получаем специализированные функциональные преобразователи для воспроизведения наиболее распространенных алгебраических и трансцендентных зависимостей, например:

y = Xi Ух; y=Xfln х; где п - целое или дробное число.

sin:

у = Х ti т. Я;



Рис. 3.39. Время-импульсный нелинейный блок с фиксацией мгновенных напряжений специальной формы: а - структурная схема; б - временные диаграммы.

Точность работы рассматриваемых ВИФП определяется главным образом качеством ключевых элементов импульсных делителей напряжения, качеством усилителя У и блока выработки переменного интервала БВПИ электронной следящей системы, формой напряжений U g и синхронизацией, обеспечиваемой блоком синхроимпульсов БСИ. Полосу пропускания при использовании современных транзисторов можно получить до 30-бОГцпрн точности порядка 0,5-1%; для менее точных устройств полосу пропускания можно расширить до 100-300 Гц. Используя вентильную схему В и счетные импульсы д = const, получают цифровой выход N.

ВИФП с фиксацией мгновенного значения периодического напряжения специальной формы (рис. 3 39). Выработка временного интервала т, зависящего от входного напряжения Ux,\i последующее преобразование т в выходное напряжение в этих преобразователях выполняются с помощью структурной схемы (рис. 3.39, а). При / = О блок синхронизации £С запускает оба генератора специальных напряжений ГСН1 и ГСН2. В момент равенства мгновенных значений напряжений и {/ф1 (рис. 3.39, б) компаратор К вырабатывает сигнал сравнения в виде кратковременного импульса 1/, который воздействует на ключевой элемент Кл. Мгновенное значение напряжения ф2 элемента Кл поступает на блок запоминания БЗ, который сохраняет записанное в нем напряжение до прихода в новом периоде Т следующего импульса компаратора. Выходиоенапряжение Uy, снимаемое с БЗ, имеет ступенчатый характер и изменяется дискретно в моменты замыкания ключа Кл.



Рассмотренному процессу соответствуют следующие соотношения:

t = *i(i/*); i/ =2(t) = *2[2W]=*(t/*K (3.59)

где Ф1 - функция, обратная функции Уф, (/); -функция, совпадающая с функцией Уф2(/).

Триггер Тг, вентиль В и генератор счетных импульсов ГСП используются для получения цифрового выхода N.

Применяя легко вырабатываемые пилообразные, синусоидальные, периодически-экспоненциальные и постоянные напряжения, получаем специализированные функциональные преобразователи для зависимостей:

J/ = sin ж; у= cos х; у = хщ ;

у=.1пх; .

где п - целое или дробное положительное число.

Схема с фиксацией мгновенных значений напряжений специальной формы является более быстродействующей, так как ее выходное напряжение

при достаточно высокой по отношению к частотам спектра входного сигнала

частоте повторения циклов можно использовать в дальнейших блоках вычислителя без существенного сглаживания, что устраняет из схемы функционального преобразователя наиболее инерционные звенья - сглаживающие фильтры СФ с большими коэффициентами сглаживания. Быстродействие временного модулятора определяется целиком периодом повторения Т, так как каждое значение т является независимым от предыдущего.

В ВИФП с фиксацией мгновенных Значений напряжений специальной формы используются компаратор с высоким быстродействием и блок хранения напряжений БЗ. Необходимость высокого быстродействия компаратора затрудняет применение для сравнения усилительных систем с модуляцией сигнала, имеющих наименьший дрейф порога сравнения. Реализация блока хранения напряжения требует создания развязывающих усилителей с высокими входными сопротивлениями, что при транзисторном исполнении схемы также связано с усложнением устройства. В некоторых режимах, использующих линейную време ную емодуляцию, можно обойтись без операции хранения напряжения, применив преобразование временного интервала в напряжение с помощью триггера Тг (рис. 3.40). Однако при этом схема теряет быстродействие. ,

Главными источниками ошибок ВИФП с фиксацией мгновенных значений напряжений специальной формы являются погрешности в форме напряжений f ф1 и 1/ф2, дрейф порога срабатывания компаратора и ошибки БЗ аналогового типа.

ВИФП с формированием прямоугольных импульсов функциональной длительности из суммы входного напряжения и периодического напряжения специальной формы (рис. 3.41). Структурная схема функционального временного модулятора (рис. 3.41, а) состоит из формирователя Ф, ключа Кл, вентиля В, сглаживающего фильтра СФ и генератора стандартных импульсов ГСП.

Рис. 3.40. К преобразованию временного интервала в относительную длительность.




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 [ 61 ] 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143

Яндекс.Метрика
© 2010 KinteRun.ru автоматическая электрика
Копирование материалов разрешено при наличии активной ссылки.