Пусть требуется синтезировать вычислительный (множительно­делительный) широтно-импульсный измерительный преобразователь ШИИП, в котором при постоянном периоде импульсов Го их ширина (длительность) изменяется в функции от четырех входных напря­жений Uвхь £/вх2, £/вхз, ^вх4 в соответствии с уравнением (функ­цией преобразования)

v итипщ /ОГкЧ

"hi'—Kn и • (39)

СУВХЗ<-/ВХ4:

При синтезе ИЛП такого ШИИП применим первый (прямой) ме­тод синтеза, изложенный в § 3.

Примем в качестве элементарной модели ИЛП схему на рис. 5,в.

Для этой схемы справедливы уравнения

(40)

7 зарі

= (41)

тРазі = / 3*Р1 > (42)

1 зарі

где taapi, Тразі — время заряда и разряда конденсатора С4 токами /зарі, /разі; '^зарі — напряжение, до которого заряжается конденса­тор Сі ТОКОМ /зарі. В течение ВреМСНИ ТГ3арі.

Как видно из уравнений (40) — (42), получить длительность так­та в функции четырех электрических аналоговых сигналов на базе лишь одной элементарной модели ИЛП невозможно. Поэтому доба-

вим в ИЛП еще одну такую же элементарную модель, процессы в которой описываются аналогичными уравнениями

см,

2изаР2

(43) (44) (45)

'''зарг — ■

/ » 1 заР2 ^зарг^зарг

^зар2 1—

см,

г^зарг

^Разг :

7Раз2

Ближайшее рассмотрение уравнений (40)—(45) показывает, что искомую функцию можно получить, если производить одновременный заряд обоих конденсаторов Сі и С2 в течение времени, пока напря­жение на первом конденсаторе Сі не достигнет определенной величи­ны £/зарь и после этого производить разряд второго конденсатора Сг. В. ремя разряда конденсато­ра Сг в этом случае опреде­лится из уравнений (40)—(45)

С. ГЛ

аР2

тРаз2 —'

'Раз2

Сг^заРг^заРё _

/разг^г ^заРіАаРг ^зарі^раз2

(46)

= с,

Как следует из уравнения (46), время разряда конденса­тора С2 является множительно - делительной функцией четырех электрических аналоговых сиг­налов. Для того чтобы цикл пре­образования начинался с дли­тельности - импульса, зависящей от указанных четырех электри­ческих сигналов, необходимо разряд конденсатора С2 начи­нать в момент прихода пмпуль - са с синхронизирующего гене­ратора. После 'разряда конден­сатора С2 до нулевого напря­жения необходимо начинать за­ряд обоих конденсаторов С і и С2. Затем при достижении на­пряжения на конденсаторе Сі определенного значения U3api необходимо запомнить напря­жение [/зарг на конденсаторе С? и сбросить до нуля нзпря*

Жёнйе на конденсаторе Сі. Описанный алгоритм при работе ЙЛП иллюстрируется временной диаграммой контактов на рис. 13. На этом же рисунке приведены временные диаграммы напряжений ИЛП в характерных точках.

В соответствии - с полученным алгоритмом и временной диаграм­мой контактов на рис. 14 построена принципиальная электрическая схема ИЛП. Она состоит из конденсаторов С1 и С2, источников то­ков /зар2, /раз2, /разі, /зарі СООТВЄТСТВЄННО На транзисторах Ту, Г8, Ти, Тis, сравнивающих элементов на транзисторах Гю, Ти иГіг, Тіз, ключевых схем /Сразг, /Сзарі, /Сзар2/"/*Сраз1, соответственно на диодах Д4, Д5, транзисторах Тд, Ти (функции совмещены с источником то­ка /разі)»

Источники тока на транзисторах 7V, Tg, Т15 выполнены на базе преобразователей напряжения в ток.

Параметры схемы ШИИП (на рис. 14): R=12 ком; /?2=#5 = =/?17=/?46= 1,2 кои*; /?з=20 кож; /?4 = 240 ож; /?в =24 кож; /?7=#з7 —

= 75 КОМ; /?8—/?22 = 7,5 КОЖ; #іо=і/?11=і/?14=/?15=Лі9ї=#20 = /?24 = /?25 = =4,3 КОМ /?12 = #1в = #21=/?2в —1,5 КОМ’у /?9 = /?13 — Rl8 — /?23 = 3,6 КОЖ; /?27 —#28 “#38 —#45 “5,1 КОМ] #29==#40== 3,3 КОМ #зо==#39==1 КОМ #31“#36 — #43==,Ю КОЛІ; #32 = #33s=#42=s#47 —680 ОЖ; #34 = #44 = 510 ож;

#35=і#4і = 150 кож; #48=6,2 кож; Сі = С2=0,47 мкф С3=0,022 мкф (74=С5=3300 /Z0; Сб=С7=С8=С9=820 пф Сіо=Сц=0,1 мкф Ті, Гг, 7Y Tio—Tu; Т19 — МП102; Г3—Г6 — МП21Б; Г8, Г9, Гі5 —МП104; Гіе, Гі7 — П308; Гів —МП16Б; Ді, Д2, Д;*-Д9И; Дз-Дв -

Д220; £пі = 12,6 в; £П2=И,3 в; £См = + 12,6 в.

С учетом последней реализации формула (46) получит вид:

Cl#28^45 UBXlUBX2 /4„v

*27 ’ (47)

ГДв t^Bii “ *27^»аР2* “ ^28/раз2; ^ві4 “ *4б^аарі*

Сравнение формул (39) и (47) показывает, что они совпадают при условии

C&sR^ б

*= (48>

Для построения диодных связей в ЛП между коллекторами и базовыми цепями транзисторов Г3, Г4, Т5, Тб, а также связей ЛП с ге­нератором синхронизирующих импульсов, ИЛП и ЭЗ обратимся к временной диаграмме контактов на рис. 13. Из рис^ІЗ следует, что цикл преобразования Г0 состоит из четырех тактов 1, 2, 3, 4. В начале первого такта подается импульс от синхронизирующего генератора, в конце первого такта подается импульс от сравнивающего элемента на транзисторах Гю, Гн, в конце второго такта подается импульс от сравнивающего элемента на транзисторах Гі2, Гі3, в конце третье­го такта подается импульс от ЭЗ, построенного на базе одновибра­тора с транзисторами Ти Т2.

Если принять, что замыканию контактов ИЛП /Сразг, Кзарі и /Сзарг, /(разі соответствует насыщение транзисторов Л/7, Гз, Г4, Г5, а их размыканию насыщение транзистора Гб, то сразу же устанавли­ваются связи между соответствующими элементами ЛП, ИЛП, ЭЗ и генератором синхронизирующих импульсов (рис. 14).

Для установления диодных связей между коллекторами и базо­выми цепями транзисторов ЛП Г3, Г4, Г5, Т6 составим матрицу со­стояний, в которой столбцы соответствуют тактам 1, 2, 3, 4, а стро­ки 1, 2, 3, 4 — транзисторам Т3, Т4, Г5, 7Y При этом насыщенным

*Н '™d

состояниям этих транзисторов соответствуют элементы матрицы с ну­лем, а запертым—элементы матрицы с единицей

1	0	1	1	1
2	1	0	1	1
3	1	1	0	1
4	1	1	1	0

12 3 4

|С|| =

(49)

Проверяя матрицу состояния (49) на устойчивость, применяя к ней теоремы предыдущего параграфа, видим, что она не обнару­живает признаков неустойчивости.

Диодная матрица связей определяется по матрице состояния

(49) с использованием теоремы 7 предыдущего параграфа.

(50)

В нашем случае диодная матрица совпадает с матрицей со­стояний

	1	2	3	4
1	0	1	1	1
иди-2	1	0	1	1
3	1	1	0	1
4	1	1	1	0

В матрице (50) номера строк 1, 2, 3, 4 соответ­ствуют коллектор аім, а но­мера столбцов 1, 2, 3, 4 ба­зовым1 цепям транзисторов Тз, Г4, Тъу Т$.

Отсутствие диода связи в схеме ЛП обозначается нулем, а наличие его — еди­ницей в соответствующем элементе диодной матрицы.

По диодной. матрице

(50) производится соедине­ние диодов с соответствую­щими коллекторами и базо­выми цепями транзисторов Г3, Ті, Ть, Г6. Результаты экспериментального иссле­дования ШИИП по рис. 14 приведены на рис. 15, где сплошные линии соответст­вуют теоретической форму­ле (47), а точки — экспери-

		-і
	-А.
	j	Увх 1

мсек 6 V £ 1

			V
		Г	г
	г	J
/	j 1	и*хг

г 4- 6

6)

	N	і
			►
		Us a#

Z ¥ 6 8

•)

Мёнту. Путем совмещения функций ряда элементов в одном элёмён - те можно добиться существенного упрощения схемы ШИИП [Л. 66, 67].

По методу, изложенному в данном примере, выполняется син­тез не только прямых импульсных измерительных преобразователей (аналог-параметр импульсной последовательности), но и обратных (параметр импульсной последовательности — аналог) как с разверты­вающим, так и со следящим уравновешиванием.